Экспериментальное и теоретическое исследование внутреннего трения в микрокристаллических металлах
Диссертация
В первой главе приведены результаты исследований внутреннего трения в МК меди в герцовом и килогерцовом диапазоне частот и интервале температур 20 — 375 °C. Описаны материалы и методика эксперимента. В герцовом диапазоне частот обнаружены новые пики на температурной зависимости внутреннего трения, температура пиков зависит от скорости нагрева и частоты колебаний. В килогерцовом диапазоне частот… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Экспериментальные исследования внутреннего трения в микрокристаллической меди
- 1. 1. Предварительные замечания.,
- 1. 2. Материалы и методика эксперимента
- 1. 3. Описание экспериментальных результатов
- 1. 4. Анализ результатов
- 1. 5. Обсуждение результатов
Список литературы
- Akhmadeev N.A., Kobelev N.P., Mulyukov R.R., Soifer Ya.M., Valiev R.Z. The effect of heat treatment on the elastic and dissipative properties of copper with the submicrocrystalline structure. Acta metall. mater., 1993, 41, № 4, p. 1041−1046.
- Baxter W., Wilks J. Instabilities in the internal friction of some specimens of copper, Phil. Mag., 1963, pp. 427−438.
- Baxter W., Wilks J. The effect of annealing on the Bordoni peak in aluminum. Acta metall., 1963, Vol. 11, pp. 979−982.
- Brailsford A.D. Abrupt-kink model of dislocation motion. I. Physical review, 1961, Vol. 122, pp. 778−783.
- Brailsford A.D. Abrupt-kink model of dislocation motion. II. Physical review, 1962, Vol. 128, num. 3, pp. 1033−1038.
- Cao В., Schaller R., Schaublin R., Benoit W., Cosandey F. High temperature grain boundary internal friction and intergranular precipitates in Ni-Cr alloys. Materials Science Forum Vols., 1994, 207 209, pp. 789−792.
- Chokshi A.H., Mukherjee A.K., Langdon T.G. Superplasticity in advanced materials. Materials Science and Engineering, RIO, 1993, № 6, pp. 237 265.
- Choudry M., Eastman J., DiMelfi R., Dollar M. Evidence of room temperature ductility in nanocrystalline NiAl from biaxial disk bend tests. Scripta Mater., 1997, Vol. 37., № 6, pp. 843−849.
- Chuvil’deev V.N. Micromechanism of grain-boundary self-diffusion in metals: I. Free volume, energy, and entropy of high-angle grain boundaries. The Physics of Metals and Metallography, 1996, Vol. 81, № 2, pp. 117−123.
- Chuvil’deev V.N. Micromechanism of grain-boundary self-diffusion in metals: II. Model. The Physics of Metals and Metallography, 1996, Vol. 81, № 4, pp. 387−392.
- Ferrasse S., Segal V., Hariwig K., Goforth R. Microstructure and properties of copper and aluminum alloy 3003 heavily worked by equal channel angular extrusion. Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 28A, 1997, p. 1047−1056.
- Gertsman V.Y., Birringer R., Valiev R.Z., Gleiter H. On the structure and strength of ultrafine-grained copper produced by severe plastic deformation. Scripta metall., 1994, Vol. 30, pp. 229−234.
- Ghauri M., Butt M.Z., Raza S.M. Grain growth in copper and alpha-brasses. J. of Materials science, 1990, Vol. 25, pp. 4782−4784.
- Granato A., Lucke K. Theory of mechanical damping due to dislocations. J. Appl. Phys., 1956, Vol. 27, № 7, pp. 583−593.
- Gryaznov V.G., Trusov L.I. Size effects in micromechanics of nanocrystals. Progress in Materials Science, 1993, Vol. 37, № 4, pp. 289−401.
- Haessner F., Hoschek G. Influence of impurity on the stored energy and recrystallization temperature of rolled copper single crystals. Scripta Metall., 1976, Vol. 10, pp. 63−65.
- Hong Znu, Varma S.K. Subgrain growth in nickel during recovery. Metall Transactions A, 1990, Vol. 21 A, pp. 500−503.
- Horita Z., Smith D., Furukawa M., Nemoto M., Valiev R., Langdon T. Evolution of grain boundary structure in submicrometer-grained Al-Mg Alloy. Materials Characterization. 37, 1996, pp. 285−294.
- Igata N., Chen H.B., Miyahara K. Internal friction peaks of cold worked and/or hydrogen charged 18−8 austenitic stainless steel. Scripta metall., 1982, Vol. 16, pp. 169−172.
- Intrater J., Machlin E.S. Grain boundary sliding in copper bicrystals. -Journ. Inst. Met, 1959/60, v. 88, pp. 305−310.
- Iwahashi Y., Wang J., Hozita Z., Nemoto M., Langdon T. Principle of equal channel angular pressing for the processing of ultra-fine grained materials. Scripta Metallurgica et Materialia. Vol. 35, № 2, 1996, p. 143 146.
- Iwasaki K. Determination of the activation energies of the Hasiguti peaks in pure copper with the use of differentiated period of vibration. Phys. Stat. Sol. (A), 1981, Vol. 63, pp. K137-K141.
- Ke T.S. Experimental evidence of the viscous behavior of grain boundaries in metals. Phys. Rev., 1947, v. 71, № 8, pp. 533−546.
- Ke T.S. Internal friction of metals at very high temperatures. J. Appl. Phys., 1950, Vol. 21, pp. 414−419.
- Ke T.S. Micro-mechanism of grain boundary relaxation in metals. Scripta Metall., 1990, Vol. 24, pp. 347−352.
- Krstic V., Erb U., Palumbo G. Effect of porosity on Young’s modulus of nanocrystalline materials. Scripta Metall., 1993, Vol. 29, pp. 1501−1504.
- Kwiecinski J., Wyrzykowski J.W. Kinetics of recovery on grain boundaries in polycrystalline aluminium. Acta Metall., 1989, Vol. 37., № 5, pp. 1503 1507.
- Langdon T.G. The physics of superplastic deformation. Mater. Sci. Engng. A, 1991, Vol. 137, pp. 1−11.
- Lauzier J., Ory M., Fatozzi G., Minier C., Moser P. Influence of strain amplitude on the internal friction of cold-worked and electron-irradiated cooper. Phys. Stat. Sol. (A), 1975, Vol. 32, pp. 305−314.
- Lebedev A.B. Application of internal friction to analysis of plastic behaviour of crystals. J. Physiq. IV, col. C8, supl J. Physiq. Ill, 1996, Vol. 6, pp. 255−264.
- Lebedev A.B., Burenkov Yu.A., Pulnev S.A., Vetrov V.V., Kopylov V.I. Recovery of Young’s modulus during annealing of submicrocrystalline Cu and Cu: Zr02 composite. J. de Physique IV, 1996, C8, p. 365−368.
- Lebedev A.B., Burenkov Yu.A., Romanov A.E., Kopylov V.I., Filonenko V.P., Gryaznov V.G. Softening of the elastic modulus in submicrocrystalline copper, Mater. Sci. Engng. A, 1995, Vol. 203, pp. 165−170.
- Lian J., Valiev R. Z., Baudelet B. On the enhanced grain growth in ultrafine grain metals. Acta metall. mater., 1995, v. 43, № 11, pp. 41 654 170.
- Mabuchi M., Iwasaki H., Higashi K. Low temperature superplasticity of Magnesium alloys processed by ECAE. Materials Science Forum Vols. 243−245, 1997, pp. 547−552.
- Mulyukov R.R., Schaefer H.-E., Weller M., Salimonenko D.A. Internal friction and superplasticity of submicrocrystalline metall. Materials Science Forum Vols., 1994, 170−172, pp. 159−164.
- Nazarov A. A., Romanov A. E., Valiev R. Z. On the nature of high internal stresses in ultrafine grained materials. NanoStructured Materials, 1994, v. 4, No. 1, pp. 93−101.
- Nowick A.S., Berry B.S. Anelastic relaxation in crystalline solids. Academic Press, NY, 1972.
- Pedraza A.J., Godbole M.J. Recrystallization and mechanical properties of electroless copper. I. Scripta Metall. Mat., 1990, Vol. 24, pp. 11 851 189.
- Pedraza A.J., Godbole M.J. Recrystallization and mechanical properties of electroless copper. II. Scripta Metall. Mat., 1990, Vol. 24, pp. 1191−1196.
- Pichler A., Arzt E. Internal friction in F.C.C. alloys due to solute drag on dislocations I. A model for the effect of core diffusion. Acta metall. mater., 1994, Vol. 42, № 11, pp. 3785 — 3800.
- Pichler A., Weller M., Arzt E. Internal friction in F.C.C. alloys due to solute drag on dislocations II. Experimental studies on Al-Si alloys. Acta metall. mater., 1994, Vol. 42, № 11, pp. 3801 — 3809.
- Povolo F. Analysis of the amplitude-dependent damping data in terms of the Granato-Lucke model. Scripta metall., 1976, Vol. 10, pp. 45−50.
- Randle V. Early stages of recrystallization in nickel. Metall Transactions A, 1990, Vol. 21 A, pp. 2215−2221.
- Randle V., Horton D. Grain growth phenomena in nickel. Scripta Metall. Mater., 1994, Vol. 31, № 7, pp. 891−895.
- Sanders P.G., Eastman J.A., Weertman J.R. Elastic and tensile behavior of nanocrystalline copper and palladium. Acta Mater., 1997, Vol. 45., № 10, pp. 4019−4025.
- Semiatin S., Segal V., Goetz R., Goforth R., Hartwig K. Workability of a gamma titanium aluminide alloy during equal channel angular extrusion. Scripta Metallurgica et Materialia, 1995, Vol. 33, No. 4, pp. 535−540.
- Siegel S., Quimby S. The variation of Young’s modulus with magnetization and temperature in nickel. Phys. Rev., 1936, Vol. 49, 1936, pp. 663 669.
- Swartz J.C. Effects of microstructure on the Snoek relaxation. Acta Metall., 1969, Vol. 17, pp. 1511 1515.
- Swartz J.C. Effects of microstructure on the Snoek relaxation. Acta metall., 1969, Vol. 17, pp. 1511−1515.
- Urreta de Pereyra S.E., Ghilarducci A. Grain boundary internal friction in aluminium containing high interfacial energy particles. Scripta metall., 1991, Vol. 25, pp. 2193−2198.
- Valiev R.Z. Ultrafine-grained materials produced by severe plastic deformation: an introduction. Ann. Chim. Fr. 1996, 21, pp. 369−378.
- Wang J., Iwahashi Y., Horita Z., Smith D., Furukawa M., Nemoto M., Valiev R., Langdon T. An investigation of microstructural stability in an Al-Mg alloy with submicrometer grain size. Acta Mater., 1996, Vol. 44, № 7, pp. 2973 2982.
- Weiner D. Amplitude dependent modulus effect in copper. Acta metall., 1978, Vol. 26, pp. 1159−1166.
- Weiner D., Van Den Beukel A., Penning P. Elastic moduli and internal friction of gold worked cooper single crystals. Acta Metall., 1975, Vol. 23, pp. 783−792.
- Wu Y., Baker I. An experimental study of equal channel angular extrusion. Scripta Mater., 1997, Vol. 37., № 4, pp. 437−442.
- Yoshinari O., Tsunekawa S., Koiwa M. Low frequency internal friction study of sintered ultra-fine aluminium products. Transactions of the Japan Institute of Metals, 1987, Vol. 28, № 11, pp. 898 905.
- Youngdahl C., Sanders P., Eastman J., Weertman J. Compressive yield strengths of nanocrystalline Cu and Pd. Scripta Mater., 1997, Vol. 37., № 6, pp. 809−813.
- Азизов И.А., Попов K.B. Исследование внутреннего трения технического никеля. В сб. «Внутреннее трение в металлах и сплавах». М.: Наука, 1966, с. 32−35
- Актуальные вопросы теории дислокации. Сборник статей под редакцией Орлова А. Н., М.: Мир, 1968, 310 с.
- Амирханов Н.М., Исламгалиев P.K., Валиев P.3. Релаксационные процессы и рост зерен при изотермическом отжиге ультрамелкозернистой меди, полученной интенсивной пластической деформацией. ФММ, 1998, том 86, вып. 3, с. 99−105.
- Амоненко В.М., Шаповал Б. И., Лебедев В. В. Температурная зависимость внутреннего трения и упругих постоянных чистого железа. ФММ, 1959, том 8, вып. 2, с. 249−254.
- Ахмадеев H.A., Валиев Р. З., Кобелев Н. П., Мулюков P.P., Сойфер Я. М. Упругие свойства меди с субмикрокристаллической структурой. ФТТ, 1992, том 34, № 10, с. 3155−3160.
- Ахмадеев H.A., Валиев Р. З., Копылов В. И., Мулюков P.P. Формирование субмикрозеренной структуры в меди и никеле с использованием интенсивного сдвигового деформирования. Изв. АН СССР. Металлы, 1992, 5, с. 96−101.
- Ашмарин Г. М., Голубев М. Ю., Наумова Н. И., Шалимова A.B. Зернограничная релаксация, обусловленная разным типом внутренних поверхностей раздела в меди. ФММ, 1989, том 67, вып. 3, с. 536−539.
- Бабец А.П., Кулемин A.B. О возврате модуля упругости и внутреннего трения поликристаллических алюминия, никеля и меди после воздействия знакопеременных деформаций. ФММ, 1974, том 38, вып. 5, с.1067−1073.
- Белан В.И., Ландау А. И. Сеточно-статистическая модель дислокационного амплитудно-зависимого внутреннего трения. ФММ, 1988, том 65, вып. 2, с. 417−426.
- Белоусов O.K. Релаксация характеристик упругости меди и их энтропия. Металлы, 1995, № 3, с. 97−102.
- Блантер М.С. Взаимодействие внедренных атомов с дислокациями в хроме, молибдене и вольфраме. ФММ, 1987, том 63, вып. 6, с. 1222−1224.
- Валиев Р.З., Исламгалиев Р. К. Структура и механическое поведение ультрамелкозернистых металлов и сплавов, подвергнутых интенсивной пластической деформации. ФММ, 1998, т. 85, с. 161 177.
- Валиев P.3., Корзников A.B., Мулюков P.P. Структура и свойства металлических материалов с микрокристаллической структурой. ФММ, 1992, 4, с. 70−86.
- Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах. М.: ИЛ, 1962, 584 с.
- Взаимодействие между дислокациями и атомами примесей и свойства металлов. Сборник статей. Тула, ТПИ, 1974. 201 с.
- Внутреннее трение в металлах и сплавах. Сборник статей под редакцией Тавадзе Ф. Н., Постникова B.C., Гордиенко JI.K., М.: Наука, 1966, 244 с.
- Внутреннее трение и дефекты в металлах. Сборник статей под редакцией Постникова B.C., М.: Металлургия, 1965, 420 с.
- Гиндин И.А., Стародубов Я. Д., Аксенов В. К. Влияние низкотемпературного деформирования на изменения дислокационной структуры и механических свойств монокристаллического никеля. ФММ, 1974, том 19, № 11, с. 18 341 841.
- Гринь A.B., Влияние условий рекристаллизации на внутреннее трение в металлах и сплавах. Труды института физики металлов, 1959, вып. 22, с. 101−105.
- Грязнов М.Ю., Сысоев А. Н., Чувильдеев В. Н. Экспериментальные исследования внутреннего трения в микрокристаллической меди. ФММ, 1999, т.87, вып. 2, с. 321 329.
- Грязнов М.Ю., Сысоев А. Н., Чувильдеев В. Н. Внутреннее трение в микрокристаллических металлах. Часть 1. Экспериментальные исследования микрокристаллических меди и никеля. Материаловедение, 1999, № 5, с. 107−116.
- Грязнов М.Ю., Сысоев А. Н., Чувильдеев В. Н. Внутреннее трение в микрокристаллических металлах. Часть 2. Модель зернограничного внутреннего трения. Материаловедение, 1999. Будет опубликовано в № 6.
- Грязнов М.Ю., Сысоев А. Н., Чувильдеев В. Н. внутреннее трение в микрокристаллических металлах. Часть 3. Модель дислокационного внутреннего трения. Материаловедение, 1999, Будет опубликовано в № 7.
- Гусев А.И. Эффекты нанокристаллического состояния в компактных металлах и соединениях. УФН, 1998, т. 168, с. 55−83.
- Дацко О.И. Влияние механического состояния материала на внутреннее трение ферромагнитного никеля. ФММ, 1963, 16, вып. 3, с. 416−420.
- Захаров А.И. К вопросу о влиянии нейтронного облучения на модуль упругости и внутреннее трение меди. ФММ, 1962, том 2, вып. 2, с. 242−247.
- Исламгалиев Р.К., Пышминцев И. Ю., В.А. Хотинов, Корзников A.B., Валиев Р. З. Механическое поведение ультрамелкозернистого армко-железа. ФММ, 1998, том 86, вып. 4, с. 115−123.
- Кайбышев O.A., Валиев Р. З. Границы зерен и свойства металлов. -М.: Металлургия, 1987, 213 с.
- Кекало И.Б., Лифшиц Б. Г. Влияние намагниченности на температурную зависимость внутреннего трения никеля. ФММ, 1962, том 13, вып. 1, с. 54−61.
- Козырев A.C., Касаткин Ю. И., Ляпкин С. Ф. Влияние состояния примесей на кинетику первичной рекристаллизации технической чистоты меди. ФММ, 1979, том 47, вып. 4, с. 796 801.
- Копылов В.И., Баркан О. В., Покутная М. В. Тонкая структура никеля после холодного пластического деформирования простым сдвигом. В сб. «Металлургия», Минск: «Вышейшая школа», вып. 19, 1985, с. 29−32.
- Криштал М.А., Головин С. А. Внутреннее трение и структура металлов, М.: Металлургия, 1976. 376 с.
- Лебедев А.Б. Внутреннее трение и подобие температурных зависимостей напряжений микро- и макротекучести в примесных кристаллах алюминия. ФТТ, 1992, том 34, № 6, с. 1889−1896.
- Лебедев А.Б., Буренков Ю. А., Копылов В. И., Филоненко В. П., Романов А. Е., Грязнов В. Г. Возврат модуля Юнга при отжиге поликристаллов меди с ультрамелким зерном. ФТТ, 1996, 38, № 6, с. 1775−1783.
- Лебедев А.Б., Внутреннее трение в процессе квазистатического деформирования кристаллов. ФТТ, 1993, том 35, № 9, с. 2305−2341.
- Лебедев А.Б., Пульнев С. А., Ветров В. В., Буренков Ю. А., Копылов В. И., Бетехтин К. В. Термическая стабильность упрочненной наночастицами НЮ2 субмикрокристаллической меди в интервале температур 20−500 °С. ФТТ, 1998, том 40, № 7, с. 1268−1270.
- Магнитные свойства металлов и сплавов. Сборник статей под редакцией Вонсовского C.B., М.: ИЛ, 1961, 446 с.
- Мак Лин Д., Границы зерен в металлах. М.: Металлургиздат, 1960. -322 с.
- Метод внутреннего трения в металловедческих исследованиях. Справочник. Под редакцией Блантера М. С., Пигузова Ю. В. М.: Металлургия, 1991, 248 с.
- Механизмы релаксационных явлений в твердых телах. Сборник статей под редакцией Постникова B.C. и Гордиенко Л. К., М.: Наука, 1972, 296 с.
- Механизмы релаксационных явлений в твердых телах. Сборник статей под редакцией Постникова B.C. и Баушис Я. П., Каунасский политехнический институт, 1974, 363 с.
- Мешков С.И., Вязко-упругие свойства металлов. М.: Металлургия, 1974,192 с.
- Мулюков P.P., Ахмадеев H.A., Валиев Р. З., Копылов В. И., Михайлов С. Б. Амплитудная зависимость внутреннего трения и прочность субмикрокристаллической меди. Металлофизика, 1993, т. 15, № 1, с. 50−58.
- Орлов А.Н., Перевезенцев В. Н., Рыбин В. В. Границы зерен в металлах. М.: Металлургия, 1980, — 156 с.
- Перевезенцев В.Н. Современные представления о природе структурной сверхпластичности. В кн.: Вопросы теории дефектов в кристаллах. JL: Наука, Ленинградское отделение, 1987, — с. 85 -100.
- Перевезенцев В.Н., Рыбин В. В., Чувильдеев В. Н. Локальная миграция границ и аккомодация межзеренного проскальзывания в условиях структурной сверхпластичности. Поверхность. Физика. Химия. Механика, 1985, № 11, с. 101−108.
- Постников B.C. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургия, 1969.- 332с.
- Постников B.C. Температурная зависимость внутреннего трения некоторых чистых металлов. ФММ, 1957, том 6, вып. 2, с. 344−351.
- Постников B.C., Мальцева Г. К., Разумов В. И. Температурная зависимость внутреннего трения и модуля сдвига ферромагнитных сплавов. Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1963, № 7, с. 147−154.
- Ш. Постников B.C., Рассеяние энергии колеблющимся образцом при высоких температурах. ФММ, 1959, том 7, вып. 5, с.778−781.
- Рабухин В.Б., Роль тройных стыков в зернограничной неупругости, ФММ, 1983, том 55, вып. 1, с. 178−183.
- Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. Материалы XIII Республиканской научной конференции. Киев: Наукова думка, 1985. 310 с.
- Релаксационные явления в твердых телах. Труды IV научной конференции. Под редакцией Постникова B.C. М.: Наука, 1968, -695 с.
- Сегал В.М., Резников В. И., Копылов В. И., Павлик JI.A., Малышев В. Ф. Процессы пластического структурообразования металлов. -Минск: Наука и техника, 1994.- 232 с.
- Смирнова H.A., Левит В. И., Пилюгин В. П., Кузнецов Р. И., Дугтярев М. В. Особенности низкотемпературной рекристаллизации никеля и меди. ФММ, 1986, том 62, вып. 3, с. 566−570.
- Структура и свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов и сплавов. Справочник. Под редакцией Ларикова Л. Н., Киев: Наукова Думка, 1986, 568 с.
- Судзуки Т., Есинага X., Такеути С., Динамика дислокаций и пластичность. М.: Мир, 1989.- 296с.
- Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения. М.: Мир, 1987. — 419 с.
- Трусов Л.И., Новиков В. И., Репин И. А., Казйлин Е. Е., Ганелин В. Я. Деформация № с ультрадисперсной структурой. Металлофизика, 1988, том 10, № 1, с. 104−106.
- Ультразвуковые методы исследования дислокаций. Сборник статей под редакцией Меркулова Л. Г., М.: ИЛ, 1963. 375 с.
- Упругость и неупругость металлов. Сборник статей. Пер. с англ. -М.: ИЛ, 1954, с. 198−233.
- Фрост Г. Дж., Эшби М. Ф. Карты механизмов деформации. -Челябинск: Металлургия, 1989.- 328с.
- Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. М.: Атомиздат, 1972, -599 с.
- Хромеенков М.Ф. К вопросу о деформировании и разрушении твердых тел, одинаково сопротивляющихся растяжению и сжатию. М.: Стройиздат, 1991, 64 с.
- Шалимова A.B., Рогалина Н. А. Влияние разориентировок между соседними зернами на проскальзывание по границам зерен. ФТТ, 1981, т. 51, № 5, с. 1084−1086.
- Шалимова A.B., Ройтбурд А. Л., Рогалина H.A., Капустин А. И. Зернограничное проскальзывание в стыках общего типа. -Поверхность. Физика. Химия. Механика, 1985, № 9, с. 136−141.
- Шпейзман В.В., Николаев В. И., Смирнов Б. И., Ветров В. В., Пульнев С. А., Копылов В. И. Особенности деформации нанокристаллических меди и никеля при низких температурах. Физика твердого тела, 1998, том 40, № 7, 1264−1267.
- Шпейзман В.В., Николаев В. И., Смирнов Б. И., Лебедев А. Б., Ветров В. В., Пульнев С. А., Копылов В. И. Влияние примеси на деформацию нанокристаллической меди при низких температурах. ФТТ, 1998, том 40, № 9, с. 1639−1641.
- Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть 2. Деформация. М.: МИСИС, 1997, -527с.