УСЛОВИЕ РАВНОВЕСИЯ ОСТАТОЧНОГО КРАЕВОГО КЛИНОВИДНОГО НАНОДВОЙНИКА В ПОСТДЕФОРМИРОВАННОМ ТВЕРДОМ ТЕЛЕ


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-4-335-342

Полный текст:


Аннотация

Выведено условие равновесия остаточного краевого клиновидного нанодвойника в деформированном твердом теле. Вывод условия основан на необходимости равновесия баланса сил, действующих на каждую двойникующую дислокацию со стороны остальных дислокаций двойника. При этом не учитывали дислокационную структуру и напряженное состояние у устья нанодвойника. Использовали результаты теории дислокаций, полученные в рамках теории упругости и механики сплошных сред. Рассматривали составляющую результирующей силы, действующую в плоскости двойникования, в рамках допущения отсутствия движения двойникующих дислокаций в перпендикулярном плоскости двойникования направлении. В модели принимали дискретное распределение двойникующих дислокаций на двойниковых границах. Для уменьшения громоздкости расчетов рассматривали ограниченное число двойникующих дислокаций и принимали допущение о малости величины винтовой составляющей вектора Бюргерса, т. е. рассматривали краевой нанодвойник. Для уменьшения количества уравнений в системе условий равновесия использовали симметричность сдвиговой компоненты тензора напряжений. Вводили ограничение на порядок расположения двойникующих дислокаций на двойниковых границах. При этом полагали расположение пар двойникующих дислокаций разных двойниковых границ в одной плоскости, перпендикулярной плоскости двойникования. Учитывали, что в одной плоскости двойникования может находиться только одна двойникующая дислокация. Расчетами показано, что в идеальном ненагруженном кристалле возможно устойчивое и неустойчивое равновесие краевого нанодвойника. Устойчивое равновесие обеспечивается выстраиванием двойникующих дислокаций в стенку. Это приводит к исчезновению двойника в результате аннигиляции дислокаций границ двойника с его дислокациями у устья. Для обеспечения неустойчивого равновесия клиновидного краевого нанодвойника необходимо, чтобы вдоль длины двойника расстояние между двойникующими дислокациями равнялось межплоскостному расстоянию.


Об авторах

Ю. В. Василевич
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Доктор физико-математических наук, профессор 

Адрес для переписки: Василевич Юрий Владимирович - Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 293-92-36   smat@bntu.by



О. М. Остриков
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь

Кандидат физико-математических наук, доцент



Список литературы

1. Остриков, О. М. Нанодвойникование монокристаллов висмута / О. М. Остриков // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2002. № 3. С. 51–52.

2. Deformation Twins in Nanocrystalline Al / X. Z. Liao [et al.] // Appl. Phys. Lett. 2003. Vol. 83, No 24. P. 5062–5064.

3. Waitz, T. Size-Dependent Martensitic Transformation Path Causing Atomic-Scale Twinning of Nanocrystalline NiTi Shape Memory Alloys / T. Waitz, D. Spisak, J. Hafner // Europhys. Lett. 2005. Vol. 71, No 1. P. 98–103.

4. Twinning Defects in Spherical GeSi Alloy Nanocrystals / Y. M. Yang [et al.] // J. Cryst. Growth. 2006. Vol. 219, No 2. P. 358–362.

5. Xiao-Lei Wu. Deformation Twinning Mechnisms in Nanocrystalline Ni / Xiao-Lei Wu, En Ma // Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 88, No 6. P. 061905

6. Twinning in Nanocrystalline Ni by Severe Plastic Deformation / X. Y. Feng [et al.] // J. Phys. D. 2006. Vol. 39, No 4. P. 746–749.

7. Гуткин, М. Ю. Механизм образования деформационных двойников в нанокристаллических материалах / М. Ю. Гуткин, И. А. Овидько, Н. В. Скиба // Физика твердого тела. 2007. Т. 49, № 5. С. 830–838.

8. Рущиц, С. В. Нанодвойникование мартенситных кристаллов и теория адаптивных фаз / С. В. Рущиц, В. Л. Ильичев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». 2008. Вып. 11, № 24 (124). С. 44–46.

9. Овидько, И. А. Влияние миграции двойниковых границ на трещиностойкость нанодвойникованных металлов / И. А. Овидько, А. Г. Шейнерман // Физика и механика материалов. 2014. Т. 21, № 3. С. 248–258.

10. Овидько, И. А. Образование деформационных нанодвойников на границах зерен с дисклинациями в наноматериалах / И. А. Овидько, Н. В. Скиба // Физика и механика материалов. 2014. Т. 21, № 3. С. 288–298.

11. Остриков, О. М. Механика двойникования твердых тел / О. М. Остриков. Гомель: Гомельс. госуд. технич. ун-т имени П. О. Сухого, 2008. 301 с.

12. Остриков, О. М. Дислокационная модель нанодвойника / О. М. Остриков // Известия РАН. Механика твердого тела. 2008. № 5. С. 124–129.

13. Финкель, В. М. Разрушение кристаллов при механическом двойниковании / В. М. Финкель, В. А. Федоров, А. П. Королев. Р-на-Д: Изд-во Рост. ун-та, 1990. 172 с.

14. Ovid’ko, I. A. Deformation Twinning Through Nanoscale Ideal Shears in Nanoand Polycrystalline Materials at Ultra High Stresses / I. A. Ovid’ko, A. G. Sheinerman // Rev Adv. Mater. Sci. 2011. Vol. 27, No 2. P. 189–194.

15. Гуткин, М. Ю. Пластическое течение и разрушение аморфных межкристаллитных прослоек в керамических нанокомпозитах / М. Ю. Гуткин, И. А. Овидько // Физика твердого тела. 2010. Т. 52, № 4. С. 668–677.

16. Миркин, Л. И. Физические основы пластической деформации / Л. И. Миркин. М.: МГУ, 1968. 538 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Василевич Ю.В., Остриков О.М. УСЛОВИЕ РАВНОВЕСИЯ ОСТАТОЧНОГО КРАЕВОГО КЛИНОВИДНОГО НАНОДВОЙНИКА В ПОСТДЕФОРМИРОВАННОМ ТВЕРДОМ ТЕЛЕ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(4):335-342. DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-4-335-342

For citation: Vasilevich Y.V., Ostrikov O.M. EQUILIBRIUM CONDITION OF RESIDUAL EDGE WEDGE-TYPE NANOTWIN IN POST-DEFORMED SOLID BODY. Science & Technique. 2017;16(4):335-342. (In Russ.) DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-4-335-342

Просмотров: 63

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)