Организация пластической деформации в монокристаллах меди при одноосном сжатии и трении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Чумаевский, Андрей Валерьевич

• Чумаевский, Андрей Валерьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Чумаевский, Андрей Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СЖАТИИ И ТРЕНИИ

1.1. Активная пластическая деформация металлов и сплавов

1.2. Исследование организации деформационного рельефа на боковых гранях монокристаллов

1.3. Ротационная пластичность металлов при активной пластической деформации

1.4. Образование складок на поверхности и в структуре твердых тел

1.4.1. Гофрирование при прокатке и рекристаллизации

1.4.2. Складкообразование в моно- и поликристаллах металлов при деформации одноосным растяжением или сжатием

1.4.3. Обособленная природа деформации поверхностного слоя

1.5. Подповерхностная деформация и фрагментация поверхностных слоев при трении

1.6. Постановка задачи

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материал исследования

2.2. Кристаллографические особенности и геометрические параметры исследованных монокристаллов

2.3. Методика механических испытаний

2.4. Методика структурных исследований

3. ДЕФОРМАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ МЕДИ ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ [164-167]

3.1. Развитие деформационного рельефа и фрагментация на макро- и мезомасштабных уровнях при сжатии [110]-монокристаллов меди

3.1.1. Развитие картины сдвига на второй стадии кривых деформационного упрочнения

3.1.2. Макрофрагментация монокристаллов с ориентацией оси сжатия [110]

3.1.3. Развитие деформации на третьей стадии кривых деформационного упрочнения

3.2. Развитие деформационного рельефа и стадии кривых деформационного упрочнения [110]-монокристаллов меди

3.3. Развитие деформационного рельефа при сжатии [Т11]-монокристаллов меди

3.4. Макрофрагментация [П1]-монокристаллов меди при одноосном сжатии

3.5. Структурные элементы деформационного рельефа [Тп]-монокристаллов

3.5.1. Следы сдвига

3.5.2. Деформационные макро- и мезополосы

3.5.3. Складки, системы складок, изгибные полосы, наплывы

3.6. Развитие деформации и стадийность деформационного упрочнения

[II 1]-монокристаллов

3.7. Различие в организации пластической деформации [110]- и [Т11]-монокристаллов меди при одноосном сжатии

4. КЛАССИФИКАЦИЯ, МАСШТАБНАЯ ИЕРАРХИЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СКЛАДОК НА ПОВЕРХНОСТИ МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕДИ ПРИ СЖАТИИ [179-182]

4.1. Картина сдвига на поверхности деформационных складок

4.2. Классификация и масштабная иерархия складчатых структур

4.3. Физическая природа образования деформационных складок

4.3.1. Полосы переориентации первого типа

4.3.2. Полосы второго типа

4.3.3. Концептуальная модель образования складок и полос деформации

5. ПРИПОВЕРХНОСТНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ, ПЕРЕОРИЕНТАЦИЯ И ФРАГМЕНТАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО И ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПРИ СУХОМ ТРЕНИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕДИ

5.1. Деформационный рельеф на поверхности боковых граней [110] и [Тп]-монокристаллов меди при малых степенях деформации

5.2. Деформационный рельеф на поверхности монокристаллов меди при увеличении степени деформации

5.3. Образование складок и наплывов при трении в сравнении с испытаниями на одноосное сжатие

5.4. Фрагментация поверхностных и подповерхностных слоев при трении

5.4.1. Фрагментация поверхностных слоев [110]-монокристаллов

5.4.2. Фрагментация поверхностных слоев [Т11]-монокристаллов

5.5. Влияние схемы напряженного состояния и кристаллографической ориентации на организацию пластической деформации в монокристаллах меди

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (ВЫВОДЫ)

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация пластической деформации в монокристаллах меди при одноосном сжатии и трении»

ВВЕДЕНИЕ

Современные разработки триботехнических узлов в машинах и механизмах диктуют всё более жесткие условия к пониманию механизмов деформации в поверхностных и подповерхностных слоях деталей при фрикционном контакте к условиям взаимодействия. Целесообразным представляется проведение комплексных исследований, направленных на выявление закономерностей фрагментации в поверхностном слое и пластической деформации в подповерхностной области при деформации в условиях трения. Для этого необходимо разделение процессов деформации при одноосном сжатии, и при сложнонапряжённом состоянии в условии трения скольжения. Использование монокристаллов ГЦК-металлов для решения подобных задач позволит выявить особенности деформации в зависимости от кристаллографической ориентации и схемы напряженного состояния при различных способах нагружения. Актуальность исследований деформационного поведения при сжатии и трении на различных структурно масштабных уровнях подчеркивается необходимостью поиска закономерностей деформационного поведения металлов и сплавов на макро- и мезоуровне в зависимости от стадий деформационного упрочнения.

При активной пластической деформации на настоящее время имеется комплекс исследований, часть результатов которых собрана в обзорных работах, ставших на сегодня классическими [1-12 и др.], касающихся деформационного поведения металлов на различных масштабных уровнях.

Одной из наиболее продуктивных концепций, связывающих процессы деформации на различных структурно-масшабных уровнях является многоуровневый подход, развиваемый в настоящее время в работах В.Е. Панина с коллегами [13-16].

При растяжении и сжатии основным механииизмом пластической деформации ГЦК-металлов и сплавов является скольжение дислокаций в плотноупакован-ных плоскостях и направлениях. Именно на основе исследований дислокационных субструктур выявлена природа стадийности пластической деформации, обусловленная поэтапным формированием, развитием и сменой определенных суб-

структур в объеме металла. В отечественной науке исследования дислокационных субструктур проводились представителями Томской школы металлофизиков: H.A. Коневой и Э.В. Козловым с сотрудниками кафедры физики архитертурно-строительного университета, сотрудниками института физики прочности и материаловедения, сибирского физико-технического института [17-49]. Помимо Томской школы можно выделить работы Киевской, Ленинградской, Свердловской, Московской и других научных школ в данном направлении [50-60].

" Из зарубежных работ по изучению дислокационных субструктур можно выделить работы Й. Кавасаки, А. Зеегера, X. Муграби, А.Х. Котрелла, М.Р. Стакера и др. [61-70].

На макроуровне действие механизмов пластической деформации проявляется в формировании на поверхности боковых граней деформационного рельефа -совокупности следов скольжения, следов сдвига, макро- и мезополос деформации

и деформационных складок. Исследования деформационного рельефа отражены

в

еще в работах Р. Хоникомба, Р. Бернера, Г. Кронмюллера, А. Зеегера, Т. Табаты и др. [1,2,71-75]. Подробное исследование организации деформационного рельефа в зависимости от кристаллографической ориентации монокристаллов ГЦК-металлов при одноосном сжатии в Томской школе в последнее десятилетие было сделано в работах Э.В. Козлова, H.A. Коневой, В.А. Старенченко, Л.А. Тепляко-вой, Д.В. Лычагина, Ю.А. Абзаева и др. [76-98]. Применение данной методики дл|? анализа деформационных процессов при трении позволит выделить закономерности организации сдвига, приводящей к фрагментации поверхностного слоя и износу. Отметим, что при сжатии исследования деформационного рельефа также не теряют актуальности. В частности, необходимо описание стадийности кривых деформационного упрочнения на макро- и мезоуровне. При этом уже имеются как классические, так и более современные работы, в которых получены результаты описывающие взаимосвязь стадий кривых с учетом характерных элементов деформационного рельефа и фрагментации сдвиговой деформации [2,86,98]. Исследования автоволн локализованной пластической деформации во взаимосвязи со стадиями кривых деформационного упрочнения при испытаниях

на растяжение для ряда моно- и поликристаллов металлов и сплавов проведены

®

Л.Б. Зуевым с коллегами [99-102].

Значимой составляющей пластической деформации является переход при определенных условиях от трансляционного механизма к ротационному. Одним из первых явление ротационной пластичности в свих трудах описал еще Иоффе [10]. Результаты более поздних исследований были изложены в работах [1,9,11,12,55,57,58,103-108]. Учет ротационной пластической деформации необходим при изучении пластической деформации сжатием и еще более важен при исследовании процессов переориентации и фрагментации при трении [109]. При растяжении появление моментных напряжений проявляется на мезо- и макро-масштабных уровнях при формировании полос локализованного сдвига [110,111].

Не менее важной составляющей процессов деформации является обособленный характер поверхностного слоя материала [6,15,112-122]. При одноосном сжатии или растяжении релаксация напряжений в этом слое приводит в отдельный случаях к образованию складок [76-79,123]. Гофрирование структуры металлических материалов наблюдается при прокатке [124-128]. Исследования закономерностей образования складчатых структур позволят приблизиться к описанию деформации поверхностного слоя при одноосном сжатии. При этом до настоящего времени не выявлено, являются ли складки, образуемые при деформации монокристаллов только поверхностным образованием, или их формирование обусловлено деформационными процессами, происходящими в центральных областях монокристаллов при активной пластической деформации. Также следует отметить практическую значимость вопроса, т.к. формирование складок и гофрирование материалов являются одним из самых распространенных дефектов при штамповке, гибке и вытяжке на производстве [129]. В частности, данное явление препятствует производству деталей сложной формы, с малым радиусом закругления и т.д.

4 При трении в описании взаимодействия поверхностных слоев достигнуты существенные успехи, изложенные как в классических работах [130-139], так и в более современных исследованиях [14,140-157]. Описание деформационного по-

ведения основывается на изучении локализации деформации, фрагментации поверхностных слоев, измельчении структуры и т.д. Применение методики, основанной на анализе картины сдвига, позволит определить особенности накопления деформации в подповерхностной области. Исследования характерных особенностей переориентации кристаллической решетки в поверхностных слоях необходимы для выявления механизма фрагментации поверхностного слоя при трении. Совокупность таких исследований является важной для установления закономерностей процессов деформации и фрагментации монокристаллов в зависимости от кристаллографической ориентации.

Целью данной работы является выявление закономерностей организации пластической деформации в зависимости от схемы напряженного состояния и кристаллографической ориентации монокристаллов на основе исследования деформационного поведения монокристаллической меди при трении и одноосном сжатии.

ф Для выполнения цели диссертационной работы поставлены следующие основные задачи:

1. Исследовать влияние кристаллографической ориентации и схемы напряженного состояния на развитие пластической деформации на различных структурно-масштабных уровнях при одноосном сжатии.

2. Классифицировать деформационные складки, формируемые на боковых гранях монокристаллов при сжатии и выявить физическую природу их образования.

3. Провести комплексный анализ организации пластической деформации в моно-кристаллах меди при трении скольжения. Исследовать макрофрагментацию подпо-верхностной деформации, закономерности переориентации и фрагментации в поверхностных слоях монокристаллов.

Научная значимость работы. Для деформации одноосным сжатием установлены основные физические закономерности организации деформации в монокристаллах с разной ротационной устойчивостью и с учетом областей, имеющих разную схему главных напряжений. Экспериментальные исследования позволили

выявить основные факторы, влияющие на склонность к переориентации и фрагментации сдвига. Выявленные закономерности деформационного поведения при фрикционном контакте показывают различную устойчивость к подповерхностной деформации и переориентации в поверхностных слоях монокристаллов с различной кристаллографической ориентацией. Полученные данные являются важными для уточнения модельных представлений деформации зерен поликристалла при различных способах нагружения.

Практическая значимость работы. Выявление условий образования складок на поверхности монокристаллов позволяет выработать рекомендации по устранению внутризеренного складкообразования при гнутье или штамповке. Экспериментально показана различная устойчивость к подповерхностной деформации при трении скольжения монокристаллов меди в зависимости от кристаллографической установки. Определение закономерностей переориентации и фрагментации поверхностных слоев в монокристаллах разных кристаллографических ориентаций при трении дает возможность рекомендовать предпочтительные тек-

«V

стуры поверхности для трибосопряжений.

Научная новизна работы:

Установлено влияние кристаллографической ориентации монокристаллов на активизацию ротационных мод пластической деформации при одноосном сжатии и закономерностей изменения ориентации в соседних макрообластях кристалла.

ф Предложена классификация деформационных складок, образующихся на боковых гранях [Т11]-монокристаллов меди при активной пластической деформации. Определена связь образования деформационных складок и полос переориентации. Предложена концептуальная модель формирования складок и полос переориентации на различных масштабных уровнях.

В работе экспериментально показана ориентационная зависимость пластической деформации в поверхностных слоях монокристаллов меди с различной кристаллографической установкой.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Закономерности организации пластической деформации в монокристаллах меди при одноосном сжатии в зависимости от кристаллографической ориентации, заключающиеся в том, что в [110]- монокристаллах меди происходит макрофрагментация путем сдвиговой деформации, а в [Т11]-монокристаллах помимо трансляционных мод пластической деформации активизируются ротационные. Прослежена взаимосвязь переориентации кристаллической решетки со схемой главных напряжений.

^ 2. Классификация и масштабная иерархия деформационных складок, образующихся при одноосном сжатии на поверхности боковых граней [II1]-монокристаллов меди. Установлено, что деформационные складки на поверхности монокристаллов формируются на разных масштабных уровнях следующим образом. Макроскладки или наплывы образуются в приторцевой области в результате реализации схемы неравномерного всестороннего сжатия. Мезоскладки I формируются по контуру наплыва и в областях изгиба образца. В стесненных условиях между мезоскладками образуются микроскладки и более мелкие мезоскладки II. Дополнительно складки классифицированы по количеству систем следов сдвига на поверхности, замкнутости границ и взаимному расположению.

3. Концептуальная модель процесса переориентации и образования деформационных складок на различных масштабных уровнях путем реализации заторможенного сдвига и переориентации мезообъемов за счет распространения вглубь монокристалла полос переориентации. Первичные полосы переориентации обра-

г

зуются в течении стадии II внутри макрополос деформации и являются следствием заторможенного сдвига по плоскостям скольжения. При переходе к стадии III кривых упрочнения накопление разориентировок приводит к формированию крупных мезополос переориентации и формированию макрофрагментов переориентации.

4. Ориентационная зависимость деформации монокристаллов меди, заключающаяся в том, что при трении [Т11]-монокристаллов плоскость фрикционного контакта становится плоскостью сдвига, при этом облегчается формирование пла-

стинчатых частиц износа, уменьшается степень подповерхностной деформации и глубина деформированного слоя в отличие от [110]-монокристаллов, где достигается наибольшая глубина деформированного слоя. При этом переориентация кристаллической решетки в поверхностных слоях монокристаллов меди происходит наиболее благоприятно поворотом вокруг оси, перпендикулярной оси трения и оси сжатия, и лежащей в плоскости контакта.

Работа выполнена при поддержке:

1. Проект РФФИ 13-08-00324 «Устойчивость трибологической системы относительно пластической деформации на микро- и макромасштабах».

я

2. Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2013 годы» ГК№ 11.519.11.6025 от 28.10.2011.

3. Проект РФФИ 13-08-98088 «Основы фрикционно-выглаживающей обработки деталей для кабельной промышленности».

4. Проект 111.23.2.1 «Разработка научных основ создания мультимодальных функциональных материалов и покрытий триботехнического назначения на основе динамики контактирования поверхностей».

5. Проект Ш.20.2.4 «Изучение механизмов трения и эволюции структуры поверхностных слоев металлов, сплавов и композиционных материалов в различных условиях фрикционного контакта на основе многоуровневого подхода» программы Ш.20.2 «Научные основы создания материалов и покрытий с неравновесными структурно-фазовыми состояниями на основе многоуровнего подхода».

6. Проект РФФИ 13-02-98034 р_сибирь_а, «Физические основы формирования высокопрочной структуры в сплавах черного и цветного литья».

Работа выполнена на экспериментальном оборудовании Томского государственного архитектурно-строительного университета, центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природнах систем» националного исследовательского Томского государственного университета и института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук.

Достоверность полученных экспериментальных результатов и выводов обеспечивается корректностью постановки решаемых задач, применением комплексного многоуровневого подхода к исследованиям и большим объемом экспериментальных данных, повторяемостью основных выявленных закономерностей на всех образцах в аналогичном исходном состоянии.

Личный вклад автора состоит в получении результатов, изложенных в диссертации, системном анализе и отборе необходимых литературных данных в рамках заявленной темы, подготовке образцов для исследований, проведении экспериментов на одноосное сжатие и трение, обобщении и анализе полученных результатов, формулировании физических моделей, выводов и положений, написании статей по теме научной работы.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на следующих международных и всероссийских конференциях и семинарах: «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (г. Москва, 2011, 2013), «Развитие нанотехнологий» (г. Барнаул, 2012), «Инновации в машиностроении» (г. Юрга, 2012), «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2013), «Перспективы развития фундаментальных наук» (г. Томск, 2013), «Инженерия поверхности и реновация изделий» (г. Ялта-Киев, 2012), «Иерархически организованные системы живой и неживой природы» (г. Томск, 2013); «Проблемы машиноведения: Трибология - машиностроению» (г. Москва, 2012); «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии» (г. Томск, 2012); школе-семинаре «Исследование и метрология функциональных материалов» (г. Томск, 2012), Петербургских чтениях дю проблемам прочности (г. Санкт-Петербург, 2012), научных чтениях им. чл.-корр. РАН И.А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов» (г. Москва, 2012).

Публикации. По результатам проведенной работы опубликовано 19 тезисов и докладов в сборниках трудов конференций и 9 статей в рецензируемых отечественных и международных журналах.

Структура работы. Текст диссертации состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы. Работа изложена на 190 страницах, содержит

105 рисунков и 3 таблицы. Библиографический список включает 209 наименований.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, определена цель проведения настоящей работы, научная новизна, основные положения и представлена структура диссертации.

В первом разделе приведен литературный обзор исследований организации пластической деформации на различных структурно-масштабных уровнях. Проведен обзор работ по складкообразованию при одноосном сжатии. Проанализирована значимость учета ротационной пластичности металлов и сплавов. Рассмотрены наиболее значимые работы в области пластической деформации при фрикционном контакте. На основе обзора литературных данных сформулированы цели и задачи исследования.

Во втором разделе описан материал исследования, кристаллографические характеристики [110]- и [ 111]-монокристаллов, условия проведения механических испытаний и структурных исследований.

В третьем разделе приведены результаты исследований организации пластической деформации монокристаллов меди при одноосном сжатии. Показано, что при сжатии [110]-монокристаллов пластическая деформация приводит к разделению объема образца на домены сдвига, характеризующиеся различной организацией сдвига по плоскостям скольжения. Определены отличительные особенности макрофрагментации [Т11]-монокристаллов, заключающиеся в включении в деформацию ротационных мод. Сопоставлено развитие пластической деформации со стадиями деформационного упрочнения и механизмами деформации и упрочнения в зависимости от кристаллографической ориентации монокристаллов.

В четвертом разделе проведены исследования деформационных складок, образующихся на боковых гранях монокристаллов с ориентацией оси сжатия [Til]. Определена классификация и масштабная иерархия складок по морфологическим признакам. Проведены исследования внутренней структуры материала методом EBSD-анализа и выявлено наличие полос с переориентированной кристаллической решеткой, распространяющихся вглубь материала от складок.

Предложена концептуальная модель, объясняющая образование переориентированных полос и деформационных складок.

В пятом разделе представлены исследования организации пластической деформации при трении. Показано, что на организацию деформационного рельефа при трении влияет кристаллографическая ориентация монокристаллов, схема напряженного состояния и значения коэффициента трения. Определены закономерности переориентации кристаллической решетки в поверхностных слоях при трении. Предложена последовательность формирования фрагментированного слоя с микрокристаллической структурой.

В заключении приводятся основные выводы по результатам исследования.

* В диссертации принята двойная нумерация рисунков, таблиц и формул. Первая цифра показывает номер раздела, вторая - порядковый номер рисунка, формулы таблицы.

1. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СЖАТИИ И ТРЕНИИ

1.1. Активная пластическая деформация металлов и сплавов

а Пластическая деформация твердого тела - многоуровневый, иерархически организованный процесс структурного приспособления материала при приложении внешней нагрузки. Согласно концепции В.Е. Панина [12,13,16] деформация развивается на трех согласованных структурно-масштабных уровнях, сдвиг на каждом из которых связан с потерей сдвиговой устойчивости и зарождается только в локальной зоне концентратора напряжений [16].

При деформации монокристаллов ГЦК-металлов на каждом уровне происходит процесс формирования собственной деформационной структуры [77,79]:

1. Микроуровень - формирование дислокационных субструктур;

2. Мезоуровень - организация сдвига внутри и на границе деформационных фрагментов или доменов;

3. Макроуровень - организация деформационных доменов в объеме образца.

На микроуровне пластическая деформация развивается посредством согла-

*

сованного движения дислокаций, приводящего к их самоорганизации и появлению дислокационных субструктур. Описание природы стадий деформационного упрочнения на данном уровне основано на классификации дислокационных субструктур, определению их объемных долей и очередности формирования.

В работах H.A. Коневой и Э.В. Козлова с коллегами [17-43] связь стадийности кривой деформации с типами дислокационных субструктур рассмотрена на широком спектре ГЦК-металлов и сплавов. На каждой стадии деформации наблюдается, как правило, два типа ДСС. Причем доля одного из них убывает, а второго - возрастает. Переход от стадии к стадии происходит с заполнением объема одним типом ДСС и началом развития нового. Схема превращений для случая дислокационных и дислокационно-дисклинационных субструктур представлена и усовершенствовалась во многих работах данного коллектива, например [24]. Имеет место две последовательности: низкоэнергетическая и высокоэнергетическая

(рис. 1.1). Первая характерна для металлов и сплавов с высокой энергией дефекта упаковки и упорядоченных сплавов. Вторая - для концентрированных сплавов с ближним порядком и низкой энергией дефекта упаковки.

Тг_ _ ___________________

***""*"•'*' •••■•" ................................................................................................* з^х^

Рис. 1.1. Низкоэнергетическая и высокоэнергетическая последовательности превращения дислокационных субструктур [24]

При выходе дислокации на свободную поверхность кристалла образуются ступеньки. Такая ступенька носит название «линия скольжения». Их можно наблюдать на репликах при увеличениях порядка 5000-25000 крат. Несколько близкорасположенных параллельных линий скольжения представляют собой полосу скольжения [4,5]. При развитии деформации в формоизменение материала включаются не только трансляционные, но и ротационные моды деформации. По этой причине в работе [77] указывается на целесообразность применения термина линия сдвига. Сгруппированные параллельные линии сдвига представляют собой полосу сдвига. Более общий термин для описания ступенек на поверхности при

деформации - след сдвига. Они наблюдаются визуально и могут исследоваться на оптических микроскопах при увеличениях 50-500 крат, большие увеличения позволяют выявить их внутреннее строение.

При деформации монокристаллических образцов ГЦК-металлов следы сдвига на боковых гранях группируются в различные структурные составляющие. Образуемые структуры носят название деформационного рельефа или картины сдвига. Закономерности пространственной ориентации картины сдвига на различных масштабных уровнях, классификацию элементов рельефа и их масштабную иерархию подробно исследовали в немецкой (3. Мадер, А. Зеегер, У. Ессман, И. Диль ), японской (Т. Табата), отечественной (Д.В. Лычагин, Л.А. Теплякова, В.А. Старенченко, Ю.А. Абзаев) и других школах металлофизиков [71-98,158,159].

? Изучение закономерностей пространственной организации картины сдвига позволяет дать оценку деформационных процессов, происходящих в монокристаллическом образце при активной пластической деформации на мезо- и макроуровне. Такие исследования могут дать недостающую информацию о природе стадийности деформационного упрочнения на мезо- и макромасштабных уровнях.

1.2. Исследование организации деформационного рельефа на боковых гранях

монокристаллов

Авторами различных работ исследовались монокристаллы ГЦК-металлов и сплавов с ориентацией оси сжатия, приводящей к действию различного количества равнонагруженных систем сдвига с максимальным фактором Шмида (рис. 1.2). Одни ориентировки расположены в углах, вторые - на сторонах, третьи -внутри стереографического треугольника. Представляется, что такой подход является обоснованным, т.к. позволяет определить закономерности деформации широкого спектра возможных ориентаций зерен поликристаллического агрегата. В основном исследуют плоское образцы на растяжение. В испытаниях на сжатие используют образцы в форме параллелепипеда. Отдельным моментом, влияющим на деформацию, является кристаллографическая ориентация боковых граней, что будет рассмотрено далее.

3 плоскости, [ЦП 2 направления

2 плоскости, I направление

в каждой

/ плоскость, 2 направления

[001]

[ОН]

2 плоскости, 2 направления в каждой

4 плоскости, 2 направления в каждой

Рис. 1.2. Ориентации оси сжатия ГЦК-монокристаллов и количество равнонагру-

женных плоскостей и направлений сдвига [5]

Следует отметить, что напряжения, при деформации образцов начиная с ранних стадий деформации, распределены в объеме кристалла неоднородно [77]. В монографии Губкина И.М. [7] выделяются области неравномерного всестороннего сжатия и равномерного одноосного сжатия. При увеличении степени деформации схема усложняется, и вблизи свободных поверхностей появляются области с наличием растягивающих напряжений, направленных перпендикулярно боковым граням. Такое положение, как будет показано выше, влияет на деформационное поведение образцов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чумаевский, Андрей Валерьевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. *. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. - М.: Мир, 1972. - 408 с.

2. Бернер Р., Кронмюллер Г. Пластическая деформация монокристаллов. - М.: Мир, 1969.-264 с.

3. Фридель Ж. Дислокации. - М.: Мир, 1967. - 643 с.

4. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. - М.: Атомиздат, 1972. - 600 с.

5. Миркин Л.И. Физические основы прочности и пластичности. - М.: МГУ, 1968. -537 с.

6. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев матери-f алов. - М.: Наука, 1983. - 280 с.

7. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. - М.: Металлургиздат, 1961. -Т.1.-376 с.

8. Фрост Г.Дж., Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации. - Челябинск: Металлургия, 1989. - 328 с.

9. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. - Томск: Изд-во «Красное знамя», 1941. -Т.2.-771 с.

10. Иоффе А.Ф. Физика кристаллов. - Л.: ГИЗ, 1929. - 192 с.

114Баррет Ч.С. Структура металлов. - М.: Металлургиздат, 1948. - 676 с.

12. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. - Новосибирск: Наука, 1985. - 228 с.

13. Панин В.Е., Егорушкин В.Е. Деформируемое твердое тело как нелинейная иерархически организованная система // Физ. мезомех. - 2011 — Т. 14. - №3. -С. 7-26.

14. Панин В.Е., Витязь П.А. Физическая мезомеханика разрушения и износа на поверхностях трения твердых тел // Физ. мезомех. 2002. - Т.5. - №1. - С. 5-13.

15. Панин В.Е. Поверхностные слои нагруженных твердых тел как мезоскопиче-f ский структурный уровень деформации // Физ. мезомех. - 2001 - Т.4. - №3. -

С. 5-22.

16. Панин В.Е. Синергетические принципы физической мезомеханики // Физ. мезомех. - 2000. - Т.З. - №6. - С. 5-36.

17. Конева H.A., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Изв. вузов. Физика. - 1990. - №2. - С. 89-106.

18. Конева H.A., Козлов Э.В. Закономерности субструктурного упрочнения // Изв. вузов. Физика.- 1991.- №3.- С. 56-70.

19$ Козлов Э.В., Конева H.A. Природа упрочнения металлических материалов // Изв. вузов. Физика. - 2002. - №3. - С. 52-71.

20. Попов JI.E., Конева H.A., Терешко И.В. Деформационное упрочнение упорядоченных сплавов. - М.: Металлургия, 1979. - 255 с.

21. Конева H.A., Козлов Э.В. Природа субструктурного упрочнения // Изв. вузов. , Физика. - 1982. - № 8. - С. 3-14.

22. Старенченко В.А., Лычагин Д.В., Шаехов Р.В., Козлов Э.В. Влияние температуры испытания на эволюцию дислокационной структуры монокристаллов никеля с ориентацией оси сжатия [001] // Изв. вузов. Физика. - 1999. - № 7. -С. 71-77.

23. Конева H.A., Теплякова Л.А., Старенченко В.А. Влияние степени дальнего порядка на деформационное упрочнение моно- и поликристаллов сплава Ni3Fe // ФММ. - 1979. - Т. 48. - Вып. 3. - С. 613-621.

24. Конева H.A., Козлов Э.В. Современная картина стадий пластической деформации. // Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. - Т.8. -

№4-С. 514-518.

25. Попов Л.Е., Колупаева С.Н., Вихорь H.A., Пуспешева С.И. Дислокационная динамика кристаллографического скольжения // Изв. вузов. Физика. - 2000. -№1.-С. 37-42.

26. Конева H.A., Тришкина Л.И., Данелия Г.В. и др. Эволюция ячеистой дислокационной структуры в медно-алюминиевых и медно-марганцевых сплавах // ФММ. - 1988. - Т.66. - №4. - С. 808-813.

27. Козлов Э.В., Теплякова Л.А., Попова H.A. и др. Полосовая субструктура и i структура пакетного мартенсита. Сопоставление путей эволюции // Изв. вузов.

Физика. - 1992. - №10. - С. 13-19.

28. Теплякова Л.А., Конева H.A., Лычагин Д.В. и др. Эволюция дислокационной структуры и стадии деформационного упрочнения монокристаллов упорядоченного сплаваNi3Fe с ориентацией [001] //Изв. вузов, Физика. - 1988. - №2. -С. 18-24.

29. Клопотов A.A., Потекаев А.И., Лычагин Д.В. и др. Эволюция дислокационной структуры и её связь со стадийностью кривых деформационного упрочнения сплава Ti5oNÍ47Fe3 // ФММ. - 1997. - Т.83. - №1. - С. 104-108.

30? Лычагин Д.В. Развитие дислокационной структуры и природа стадийности кривых деформационного упрочнения упорядочивающегося сплава Ni3Fe: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. - Томск, 1988. - 18 с.

31. Конева H.A., Козлов Э.В., Тришкина Л.И. Классификация дислокационных структур // Металлофизика. - 1991. - Т. 13. - № 10. - С. 49-58.

32. Конева H.A. Классификация, эволюция и самоорганизация дислокационных структур в металлах и сплавах // Соросовский образовательный журнал. -1996. - №2. - С.89-107.

%

33. Конева H.A., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Структурные уровни пластической деформации и разрушения. -Новосибирск: Наука, 1990. - С. 123-204.

34. Конева H.A., Козлов Э.В. Физика субструктурного упрочнения // Вестник ТГАСУ. - 1999. - № 1. - С. 21-35.

35. Тришкина Л.И., Козлов Э.В. Эволюция дислокационной структуры с деформацией в сплавах Cu-Al и Cu-Mn // Субструктуры и механические свойства металлов и сплавов. - Томск: Изд-во ТПИ, 1988. - С. 5—11.

36. Конева H.A., Перов Г.А., Козлов Э.В., Попов Л.Е. Некоторые особенности дислокационной структуры упорядоченного сплава Ni3Mn // ФММ. - 1976. -Т. 42. - Вып. 3. - С. 624-630.

37. Попов Л.Е., Терешко И.В., Горенко Л.К. и др.Дислокационная структура ин-терметаллида NÍ3A1 на разных стадиях деформации // ФММ. - 1973. - Т. 35. -Вып. 2.-С. 409-418.

38. Абзаев Ю.А., Старенченко В.А., Конева H.A., Козлов Э.В. Изучение эволюции дислокационной структуры и механизмов упрочнения монокристаллов сплава NisGe ориентированных для множественного скольжения // Изв. вузов. Физика. - 1987. - № 3. - С. 65-70.

39. Абзаев Ю.А. Эволюция распределения дислокаций при деформации в монокристаллах Ni3Ge // Изв. вузов. Физика. - 2003. - № 5. - С. 65-69.

40. Старенченко В.А., Лычагин Д.В., Шаехов Р.В., Козлов Э.В. Влияние температуры испытания на эволюцию дислокационной структуры монокристаллов

^никеля с ориентацией оси сжатия [001] // Изв. вузов. Физика. - 1999. - №7. -С. 71-77.

41. Конева H.A., Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Козлов Э.В. Дислокационно-дисклинационные субструктуры и упрочнение // Теоретическое и экспериментальное исследование дисклинаций - Л.: Изд-во ЛФТИ. - 1986. - С. 116-126.

42. Конева H.A., Лычагин Д.В., Жуковский С.П., Козлов Э.В. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения поликристаллического железо-никелевого сплава // ФММ. - 1985. - Т.60. - Вып. 1.- С. 171-179.

43. Конева H.A., Козлов Э.В., Коротаев А.Д. и др. Дислокационная структура £ сплавов NisFe и NÍ3(Fe,Cr) на различных стадиях деформационного упрочнения // ФММ. - 1973. - Т. 35. - Вып. 5. - С. 1075-1083.

44. Есипенко В.Ф., Коротаев А.Д. Особенности дислокационной структуры сплавов Ni3Fe, Ni3(Fe,Cr), Ni3(Fe,Mn), Ni3(Fe,Al) упорядоченных в деформированном состоянии // Дислокационная и доменная структура и деформационное упрочнение сплавов. - Томск: Изд-во ТГУ, 1984. - С. 97-103.

45. Бакач Г.П., Корниенко Л.А.; Дударев Е.Ф. Стадии развития пластической деформации ГЦК твердых растворов меди в поликристаллическом состоянии // ФММ. - 1981. - Т. 51. -Вып. 1. - С. 212-215.

?

46. Бакач Г.П., Корниенко JI.A., Дударев Е.Ф. Дислокационная структура и пластичность поликристаллов твердых ратворов меди // Изв. вузов. Физика. -1982.-№4.-С. 105-107.

47. Бакач Г.П., Корниенко Л.А., Дударев Е.Ф. и др. Общие закономерности и особенности эволюции дислокационной структуры в моно- и поликристаллах

$ твердых растворов Cu-Al // Металлофизика. - 1984. - Т. 6 . - № 1. - С. 84-87.

48. Чумляков Ю.И., Коротаев А.Д. Физика пластичности и разрушения высокопрочных кристаллов // Изв. вузов. Физика. - 1992. - № 9. - С. 4-24.

49. Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Коротаев А.Д. и др. Механизм пластической деформации, упрочнение и разрушение монокристаллов аустенитных нержавеющих сталей с азотом // Изв. вузов. Физика. — 1996. — № 3. - С. 5-32.

50. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы проч-ности тугоплавких металлов. - Киев: Наукова Думка, 1975. - 315 с.

51. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Иващенко Р.К. и др. Структура, текстура и * механические свойства деформированных сплавов молибдена. - Киев: Наукова Думка, 1983.-232 с.

52. Трефилов В.И., Моисеев В.Ф., Печковский Э.П. и др. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов. - Киев: Наукова Думка, 1987.-248 с.

53. Владимиров В.И. Физическая теория пластичности и прочности: В 2 ч - Л.: Изд-во ЛПИ.- 1973, ч.1.-119 е.; 1975,4.2.- 151 с.

54. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов- М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

55. Лихачев В.А., Хайров Р.Ю. Введение в теорию дисклинаций - Л.: Изд-во ЛГУ, 1975.- 183 с.

56. Лихачев В.А., Волков А.Е., Шудегов В.Е. Континуальная теория дефектов.-Л: Изд-во ЛГУ, 1986. - 232 с.

57. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение метал-лов- М.: Металлургия, 1986.-224 с.

58. Владимиров В.И., Романов А.Е. Дисклинации в кристаллах.- Л.: Наука, 1986224 с.

59. Сагарадзе В.В., Уваров А.И. Упрочнение аустенитных сталей. - М.: Наука, 1989.-270 с.

60. Носкова Н.И., Мулюков P.P. Субмикрокристаллические и нанокристалличе-ские металлы и сплавы. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. - 279 с.

61. Kawasaki Y. Correspondence between layered cell structures and slip lines in deformed copper single crystals // J Appl. Phys. - 1979. - V. 18. - № 8. - P. 14291438.

62. Kawasaki Y., Takeuchi Т. Cell structures copper single crystals deformed in the [001] and [111] axes // Scr. Met. - 1980. -V. 14. - P. 183-188.

63. Kawasaki Y. Cell structures in deformed copper single crystals // J. Phys. Soc. of Japan. - 1974. -V. 36. -№ l. - P. 142-148.

64. Staker M. R., Holt D. The dislocation cell size and dislocation density in copper de, formed at temperatures between 25 and 7000C // Acta met. - 1972. - V. 20. - № 4.

- P. 596-579.

65. Mugrabi H. Dislocation walls and cell structures and lond-range internal stress in deformed metal crystal // Acta Met. - 1983. - V. 31. - P. 1367- 1379.

66. Seeger A. Evidence of enhanced self-organization in the work-hardening stage V of fee metals // Philosop. Mag. Letter. - 2001. -V. 81. - № 3. - P. 129- 136.

67. Котрелл A.X. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. - М.: ГНТИЛЧЦМ, 1958.-267 с.

68. Зеегер А. Механизм скольжения и упрочнения в кубических ГЦК и ГПУ металлах // Дислокации и механические свойства кристаллов. Под ред. М.В.

Классен-Неклюдовой, В.Л. Инденбома. -М.: Ин. лит, 1960. - С.179-265.

69. Marcinkowski M.J. The mechanism of wall formation // Phys. Stat. Sol. (a). - 1984. -V. 83.-№ l.-P. 59-68.

70. Mader S., Seeger A., Leitz C. Work-hardening and dislocation arrangement of FCC single crystals // J. Appl. Phys. - 1963. - V.34. - № 11.- P. 3378-3386.

71. Mader S., Seeger A. Untersuchung des gleitlinienbildes kubischflachenzentrierter einkristalle //Acta met. - 1960. - V. 8. - № 8. - P. 513-522

72isTabata Т., Yamanaka S., Fujita H. In situ deformation of the [111] aluminum single crystals observed by high voltage electron microscopy// Acta Met. - 1978. - V. 26. -P. 405-411.

73. Tabata Т., Fujita H., Kusuhashi H. The effect of surface layer on the deformation process of copper single crystals. // Journal of the physical society of Japan. - 1978.

- V. 45. - №. 4. - P. 1320-1326.

74. Neuhauser H. Slip line formation and collective dislocation motion // Dislocation in solids. - 1983. - V. 8. - P. 319-340.

75. Harren S.V., Deve H.E., Asaro R.S. Shear band formation in plane strain compres* sion // Acta met. - 1988. - V. 36. - №. 9. - P. 2436-2480.

76. Лычагин Д.В., Алферова Е.А., Старенченко В.А. Влияние кристаллогеометри-ческой установки на развитие макрополос и неоднородность пластической деформации в [111]-монокристаллах никеля // Физическая мезомеханика. - 2010. -Т.13. -№ 3. - С. 75-79.

77. Лычагин Д.В., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В. Классификация и масштабная иерархия структурных элементов деформации ГЦК-монокристаллов // Физическая мезомеханика. - 2005. - Т.8. - № 6. - С. 67-71.

78. Теплякова JI.A., Беспалова И.В., Лычагин Д.В. Пространственная организация деформации в [П2]-монокристаллах алюминия при сжатии // Физ. Мезомех. -2009. - Т. 12. - № 2. - С. 67-76.

79. Лычагин Д.В. Фрагментация пластической деформации в металлических материалах с ГЦК-решеткой // Физ. мезомех. - 2006. - Т. 6. - № 3. - С. 103-113.

80. Теплякова Л.А., Лычагин Д.В., Беспалова И.В. Особенности пространственной организации сдвига на макроуровне в [Т11]-монокристаллах алюминия // Физ.

э Мезомех. - 2006. - Т. 9. - № 2. - С. 63-71.

81. Лычагин Д.В., Алферова Е.А. Причины неоднородной пластической деформации ГЦК-монокристаллов, деформированных сжатием // Деформация и разрушение материалов. - 2010. - № 10. - С. 1-10.

82. Теплякова Л.А., Лычагин Д.В., Козлов Э.В. Локализация сдвига при деформации монокристаллов алюминия с ориентацией оси сжатия [001] // Физ. мезомех. - 2002. - Т. 5. - № 6. - С. 77-82.

83. Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Шаехов Р.В., Конева H.A., Козлов Э.В. Эволю-^ ция деформационного рельефа монокристаллов алюминия с ориентацией оси * сжатия [001] // Физ. мезомех. - 2003. - Т. 6. -№ 3. - С. 75-83.

84. Лычагин Д.В., Теплякова Л.А. Первичная макрофрагментация сдвига в монокристаллах алюминия при сжатии // ПЖТФ. - 2003. - Т. 29. - Вып. 12. - С. 6873.

85. Теплякова Л.А., Куницына Т.С., Козлов Э.В. Распределение следов скольжения в монокристаллах сплава Ni3Fe // Изв. вузов. Физика. - 1998. - № 4. - С. 51-56.

86. Теплякова Л.А., Куницына Т.С., Конева H.A., Старенченко В.А., Козлов Э.В. ф Макрофрагментация сдвига в монокристаллах сплава Ni3Fe при активной пластической деформации // Физ. мезомех. - 2000. - Т. 3. - № 5. - С. 77-82.

87. Теплякова Л.А., Игнатенко Л.Н., Конева H.A., Козлов Э.В. Структурные уровни и пластичность конструкционной стали // Дефекты и физико-механические свойства металлов и сплавов. - Барнаул: АПИ, 1987. - С. 95-102.

88. Лычагин Д.В., Старенченко В.А., Шаехов Р.В., Конева H.A., Козлов Э.В. Организация деформации в монокристаллах никеля с ориентацией оси сжатия [001] и боковыми гранями {110}// Физ. мезомех. - 2005. - Т. 8. - № 2. - С. 3948.

89f Абзаев Ю.А., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В. и др. Анализ фрагментации деформации в монокристаллах NisGe // ПМТФ. - 2003. - Т. 44. - №1. - С. 137146

90. Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Шаехов Р.В., Конева H.A., Козлов Э.В. Эволюция деформационного рельефа монокристаллов алюминия с ориентацией оси сжатия [001] // Физ. мезомех. - 2003. - Т. 6. - № 3. - С. 75-83.

91. Теплякова JI.A., Лычагин Д.В., Беспалова И.В. Закономерности макролокализации деформации в монокристаллах алюминия с ориентацией оси сжатия [110] // Физ. мезомех. - 2004. - Т. 7. - № 6. - С. 63-78.

92. Лычагин Д.В. Образование фрагментов сдвиговой деформации при сжатии ГЦК монокристаллов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2004. - №1. - С. 112-И 9.

93. Старенченко В.А., Черных Л.Г., Иванова Н.Ю. Особенности деформационного

* рельефа глубоко деформированных монокристаллов Ni и Си // Изв. вузов. Физика. - 1989. - №8. - С. 116-118.

94. Абзаев Ю.А., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В., Потекаев А.И., Козлов Э.В. Анализ фрагментации деформации в монокристаллах Ni3Ge // Прикладная механика и техническая физика. - 1998. - Т.39, №1. - С. 154-159.

95. Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Куницына Т.С. Причины макрофрагментации сдвига в ГЦК монокристаллах при деформации сжатием // Структура и свойства перспективных металлов и сплавов. Труды LX Международного семим-нара «Актуальные проблемы прочности». - Новгород: Изд-во НовГУ, 2003. -

„С. 117-121.

"•1

96. Лычагин Д.В. Причины неоднородности картины деформационного рельефа в ГЦК монокристаллах // Вестник ТГАСУ. - 2003. - №1 (7). - С.20-26.

97. Теплякова Л.А., Куницына Т.С., Конева H.A., Старенченко В.А., Козлов Э.В. Макрофрагментация сдвига в монокристаллах сплава NisFe при активной пластической деформации // Физ. мезомех. - 2000. - Т. 3. - № 5. - С. 77-82.

98. Лычагин Д.В. Организация пластической деформации монокристаллов ГЦК металлов и сплавов на разных масштабных уровнях: диссертация ... доктора физико-математических наук: 01.04.07: 472 с. ил. 71 07-1/134.

99*3уев Л.Б., Данилов В.И., Горбатенко В.В. Волны локализованной пластической деформации // ЖТФ. - 1995. - Т. 65. - № 5. - С. 91-103.

100. Зуев Л.Б. О волновом характере пластического течения. Макроскопические автоволны локализации деформации // Физическая мезомеханика. - 2006. - Т. 9. -№ 3. - С. 47-54.

101. Зуев Л.Б. Автоволновая модель пластического течения // Физическая мезомеханика.-2011.-Т. 14. - № 3. - С. 85-94.

102. Зуев Л.Б., Данилов В.И. Медленные автоволновые процессы при деформации твердых тел. // Физическая мезомеханика. - 2003. - Т. 6. - № 1. - С.75-94.

-i

103. Шмид Е., Боас В. Пластичность кристаллов в особенности металлических-Л.: Редакция технико-теоретической литературы, 1938. - 316 с.

104. Урусовская A.A. Образование областей с переориентированной решеткой при деформации моно- и поликристаллов // Некоторые вопросы физики пластичности кристаллов - М.: Изд-во АН ССР, 1960. - С. 67-75.

10э. Классен-Неклюдова M.B. Механическое двойникование кристаллов. - М.: Изд-во АН СССР, 1960.-261 с.

106. Лихачев В.А., Панин В.Е., Засимчук Е.Э. и др. Кооперативные деформационные процессы и локализация деформации. - Киев: Наукова Думка, 1989. — 320 с.

107. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. - Новосибирск: Наука, 1990 - 255 с.

108. Панин В.Е., Макаров П.В., Псахье С.Г. и др. Физическая мезомеханика и ? компьютерное конструирование материалов. В 2 т. - Новосибирск: Наука, * 1995.- Т.1.- 298 е.; Т.2.- 320 с.

109. Владимиров В.И. Проблемы физики трения и изнашивания // Трение, износ и смазка. - 2008. - Т. 10. - №2.- С. 7-31.

110. Дерюгин Е.Е., Панин В.Е. Мезомеханика формирования полосовых структур на мезо- и макромасштабном уровнях. // Физическая мезомеханика. -2004.-Т. 7.-Спец. выпуск Ч. 1. - С. 101-104.

111. Панин В.Е., Дерюгин Е.Е. Самоорганизация макрополос локализованного сдвига и фазовые волны переключений в поликристаллах. // Физическая мезо-механика. - 1999. - т. 2. - № 1-2. - С. 77-87

112. Алехин В.П. Физические закономерности микропластической деформации поверхностных слоев металлов // Конструкции из композиционных материалов. - 2005. - №3 - С. 53-67.

113. Панин В.Е. Физическая мезомеханика поверхностных слоев твердых тел // Физ. мезомех. - 1999. - Т. 2. - N 6. - С. 5-23.

114. Панин В.Е. Поверхностные слои твердых тел как синергетический активатор пластического течения нагруженного твердого тела // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2005. - N 7. - С. 62-68.

11!». Панин В.Е., Панин A.B. Эффект поверхностного слоя в деформируемом твердом теле // Физ. мезомех. - 2005. - Т8.-№5.-С. 7-15.

116. Панин A.B., Клименов В.А., Почивалов Ю.И., Сон A.A. Влияние состояния поверхностного слоя на механизм пластического течения и сопротивление деформации малоуглеродистой стали // Физ. мезомех. - 2001. - Т.4. - № 4. - С. 85-92.

117. Шугуров А.Р., Панин A.B. Механизмы периодической деформации системы пленка-подложка под действием сжимающих напряжений // Физ. мезомех. -2009. - Т. 12. - № 3. - С. 23-32.

118. Панин С.В., Нойманн П., Байбулатов Ш.А. Исследования развития деформации на мезоуровне интерметаллического сплава №6зА137 при сжатии // Физ. мезомех. - 2000. - Т. 3. - № 1. - С. 75-82.

119. Кузнецов П.В., Панин В.Е. Прямое наблюдение потоков дефектов и субмикронной локализации деформации на поверхности дуралюмина при помо-

, щи сканирующего туннельного и атомного силового микроскопов // Физ. ме-* зомех. - 2000. - Т. 3. - № 2. - С. 91-98.

120. Веттегрень В.И., Светлов В.Н., Рахимов С.Ш. Исследование эволюции суб-микродефектов на поверхности нагруженных образцов золота при помощи туннельного профилометра // ФТТ. - 1996. - Т. 38. - № 2. - С. 590-594.

121. Cherepanov G.P. On the theory of thermal stresses in a thin bonding layer // J. Appl. Phys. - 1995. - V. 78. - P. 6826-6832.

122. Панин B.E., Фомин B.M., Титов B.M. Физические принципы мезомеханики поверхностных слоев и внутренних границ раздела в деформируемом твердом

9теле. // Физ. мезомех. 2003. - Т.6. - №2. - С. 5-14.

123. Панин A.B. Романова В.А., Балохонов P.P., Перевалова О.Б., Синякова Е.А., Емельянова О.С., Леонтьева-Смирнова М.В., Карпенко Н.И. // Формирование мезоскопических складчатых структур на поверхности поликристаллов стали ЭК-181 в условиях одноосного растяжения. // Физ. мезомех. 2011. - Т. 14. -№3.-С. 57-68.

124. Губернаторов В.В., Соколов Б.К., Гервасьева И.В., Владимиров Л.Р. О формировании полосовых структур в структурно-однородных материалах при деформации // Физ. мезомех. - Т. 2. - № 1-2. - С. 157-162.

12f. Gubernatorov V.V., Sokolov В.К., Sbitnev А.К., Vladimirov L.R., Gervasyeva I.V. Band structure formation in metals under deformation // Textures and Microstructures. - 1999. - V. 32. - №. 1-4. - P. 41-45.

126. Губернаторов B.B., Владимиров Л.Р., Сычева T.C., Долгих Д.В. Явление гофрирования и формирование структуры и текстуры в металлических материалах при деформации и рекристаллизации: 1. Геометрическая модель пластического течения структурно-однородных сред при прокатке // Физ. мезомех. - 2001. - Т. 4. - № 5. - С. 97-101.

127. Губернаторов В.В., Сычева Т.С., Владимиров Л.Р., Матвеева B.C., Пятыгин j А.И., Мельников М.Б. Явление гофрирования и формирование структуры и

текстуры в металлических материалах при деформации и рекристаллизации. 2. Сплавы кубической сингонии // Физ. мезомех. - 2002. - Т. 5. -N 6. - С. 95-99.

128. Sokolov В .К., Sbitnev А.К., Gubernatorov V.V. et al. On the influence of the annealling heating rate on the recrystallization texture of a de- formed single crystal (110)[001] of 3 % silicon iron // Textures and Microstructures. - 1995. - V. 26-27. -P. 427-443.

129. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

13г\ Костецкий Б.И. и др. Поверхностная прочность материалов при трении. -Киев: Техника. - 1976. - 296 с.

131. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. - М.: Машиностроение, 1968.-543 с.

132. Крагельский И.В., Алисин В.В. Трение, изнашивание и смазка. Кн.2. - М.:

* Машиностроение, 1978. - 357 с.

133. Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность: — М.: Изд-во МСХА, 2001. —614 с.

134. Ригни Д.А. Физические аспекты трения и изнашивания // Трибология, исследования и приложения: опыт США и стран СНГ. - М.: Машиностроение, 1993. - С. 52-66.

135. Рапопорт Л.С. Уровни пластической деформации поверхностных слоев и их связь с процессами изнашивания // Трение и износ. - 1983. - Т.4. - №1. — С. 121-131.

13о. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.-510 с.

137. Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

138. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспособляемость материалов при трении // Трение и износ. - 1985. - Т. 6. - №2. - С. 201-212.

139. Dautzenberg J.H., Zaat J.H. Quantitative determination of deformation by sliding wear // Wear. - 1973. - V.23. - №1. - P. 9-19.

140. Tarasov S., Rubtsov V., Kolubaev A. Subsurface shear instability and nanostruc-

* turing of metals in sliding // Wear. 2010. - V. 268. - P. 59-66.

141. Тарасов С.Ю., Колубаев A.B. Формирование полос локализованного сдвига в поверхностных слоях металлов при трении // ФТТ. - 2008. - Т. 50. - № 5. -С.811-815.

142. Тарасов С.Ю., Рубцов В.Е. Сдвиговая неустойчивость в подповерхностном слое материала при трении // ФТТ. -2011. - Т.53. -№12. - С. 336-341.

143. Рубцов В.Е., Тарасов С.Ю., Колубаев А.В. Неоднородность деформации и сдвиговая неустойчивость материала при трении // Изв. ВУЗов Физика. - 2011. - Т.54. - №11/3. - С. 215-220.

?

144. Kolubaev A., Tarasov S., Sizova О., Kolubaev Е. Scale-dependent subsurface deformation of metallic materials in sliding // Tribology International. - 2010. - V.43. -№3.-695-699.

145. Колубаев A.B., Попов В.Л., Сизова O.B., Тарасов С.Ю. Особенности струк-' туры поверхностных слоев металлов при трении с высокими нагрузками // Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2 т./ под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: Наука. - 1995. - Т.1. - С.265-275.

146. Emge A., Karthikeyan S., Rigney D.A. The effects of sliding velocity and sliding + time on nanocrystalline tribolayer development and properties in copper // Wear. -12009. - V. 267. - P. 562-567.

147. Tarasov S. Yu., Kolubaev A.V. Formation of surface layer with nanosize grain-subgrain structure due to friction of a copper - tool steel pair. // Metal science and

' Heat Treatment.- 2010. -V. 52.-№3.-P. 183-188.

148. Панин B.E., Колубаев A.B., Слосман А.И., Тарасов С.Ю., Панин С.В., Шар-кеев Ю.П. Износ в парах трения как задача физической мезомеханики. // Физическая мезомеханика. - 2000. - Т. 3. - №1. - С. 67-74.

149. Рубцов В.Е., Колубаев А.В. Пластическая деформация и квазипериодические колебания в трибологической системе. // Журнал технической физики. -2004. - Т. 74. - № 11. - С. 63-69.

150. Рубцов В.Е., Тарасов С.Ю., Колубаев А.В. Одномерная модель неоднород-, ного сдвига при трении скольжения. // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. ' 15.-№4.-С. 103-108.

151. Колубаев А.В., Иванов Ю.Ф., Сизова О.В., Колубаев Е.А., Алешина Е.А., Громов В.Е. Влияние упругих возбуждений на формирование структуры поверхностного слоя стали Гадфильда при трении. // Журнал технической физики. - 2008. - Т. 78. - № 2. - С. 63-70.

152. Rigney D.A. Transfer, mixing and associated chemical and mechanical processes during the sliding of ductile materials. // Wear. - 2000. - V. 245. - P. 1-9.

153. Ohno Y., Inotani J., Kaneko Y., Hashimoto S. Evolution of High-Angle Grain f Boundaries in a (001) Copper Single Crystal Subjected to Sliding Wear // J. Japan

Inst. Metals. - 2009. - Vol. 73. - №. 12. - P. 924 929.

154. Ohno Y., Inotani J., Kaneko Y., Hashimoto S. Orientation Dependence of HighAngle Grain Boundary Formation during Sliding Wear in Copper Single Crystall // J. Japan Inst. Metals. - 2010. - Vol. 74. - №. 6. - P. 384 391.

155. Ohno Y., Inotani J., Kaneko Y., Hashimoto S. Lattice Rotation and Formation of Low-Angle Boundary in a (001) Copper Single Crystal Subjected to Sliding // Wear. // J. Japan Inst. Metals. - 2012. - Vol. 72. - №. 8. - P. 625-630.

15.6. Тарасов С.Ю., Колубаев А.В. Развитие деформации на различных масштабных уровнях в поверхностных слоях при трении. // Деформация и разрушение материалов. - 2008. - №1. - С. 21-27.

157. Колубаев А.В., Попов B.JI., Тарасов С.Ю. // Изв. Вузов. Физика. 1997. - Т. 40.-№2.-С. 89-95.

158. Diehl J. Zugverformung von Kupfer-Einkristallen // Z. Metal. - 1956. - V. 47. -No. 5.-P. 331-343.

159. Старенченко В.А., Лычагин Д.В. Геометрический эффект в упрочнении и локализации деформации ГЦК-монокристаллов // Физ. мезомех- 2000. - Т. 3, № 2. - С. 47-54.

i

160. Бирюковский А.А., Владимиров В.И., Романов А.Е. Сбросообразование кристаллов. Экспериментальное исследование и теоретическое описание //

Дисклинации и ротационная деформация твердых тел. - JL: Изд-во ЛФТИ, 1988.-С. 5-46.

161. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. - Киев: Техниса, 1970. -S 396 с.

162. Heilman P., Ciark W.A. and Rigney D.A. Orientation determination of subsurface cells generated by sliding // Acta metall. - 1983. - V. 31. - P. 1293-1305.

163. Тарасов С.Ю., Лычагин Д.В., Чумаевский A.B., Колубаев Е.А., Беляев С.А. Подповерхностная деформация в монокристаллах меди при возвратно-поступательном фрикционном контакте // Физика твердого тела. - 2012. — Т. 54. -№ 10.-С. 1909-1913.

164. Чумаевский А.В., Лычагин Д.В., Лычагин А.Д., Алферова Е.А. Развитие де-, формационного рельефа на различных масштабных уровнях при деформации

[110]-монокристаллов меди // Вестник Тамбовского госуниверситета. - 2013. -Т. 18.-№4.-С. 1637-1638.

165. Чумаевский А.В., Лычагин А.Д., Алферова Е.А. Лычагин Д.В. Деформационный рельеф на боковых гранях [111]-монокристаллов меди при сжатии // Современные техника и технологии: сборник трудов XIX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 2-2013.-С. 189-190.

166. Чумаевский А.В., Лычагин А.Д., Алферова Е.А. Лычагин Д.В. Исследование организации сдвига при деформации [110]-монокристаллов меди // Современные техника и технологии: сборник трудов XIX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 2 -2013.-С. 187-188.

167. Чумаевский А.В., Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю., Колубаев Е.А., Беляев С.А. Алферова Е.А. Сравнительный анализ картины сдвига в [110]- и [111]-монокристаллах меди при малых степенях деформации сжатием и трением // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2012 - Т.9. -№2.-С. 180-186.

168. Meyers М., Chawla К.К., Mechanical Behavior of Materials. - New Jersey: 4 Prentice-Hall, Inc., 1999. - 680 p.

169. Jia N., Eisenlohr P., Roters F., Raabe D., Zhao X. Orientation dependence of shear band-ing in face-centered-cubic single crystals // Acta Materialia. - 2012. -V.60.-P. 3415-3434.

170. Rosi F.D. Stress-strain characteristics and slipband formation in metal crystals: effect of crystal orientation // J. Metals. - 1954. - V. 6. - N. 9. - P. 1009-1020.

171. Seeger A. Dislocations and Mechanical Properties of Crystals (Lake Placid Conference), New York and London, 1957.

172. Mader S., Seeger A., Leitz C. Work-hardening and dislocation arrangement of *FFC single crystals //J. Appl. Phys. - 1963. -V. 34. -N. 11. -P. 3378-3386.

173. Nabarro F.N., Basinski Z S., Holt D.B. Plasticity of Pure Single Crystals // Adv. Phys.- 1964.-V. 13.-P. 50

174. Hollomon J.H. Tensile deformation // Trans. AIME. - 1945. - V. 162. - P. 268290.

17«. Swift H.W. Description of stress-strain curves // J. Mech. Phys. Sol. - 1952. - V. 1. - No. l.-P. 1-7.

176. Voce E. The relationship between stress and strain for homogeneous deformation // J. Ins. Met. - 1948. - V. 74. - No. 7. - P. 537-562.

177. Springer R., Gershteyn G., Hoffmann S., Bach Fr.-W., Bleck W. Untersuchung des Deformationsreliefs an Oberflächen metallischer Werkstoffe mittels konfokaler Mikroskopie zur Beschreibung des Fließverhaltens, 43 // Metallographie Tagung, 16-18.102009, Aachen, Praktische Metallographie Sonderband 41. - 2009. - P. 145149.

178. Koneva N.A., Lychagin D.V., Teplyakova L.A., Kozlov E.V. Parameters of dislocation structures and factors determining flow stress at stages Ш and IV //

Strength of metals and alloys. Proceed, of VIII International conference, V. 1. -New York: Pergamon Press. - 1988. - P. 385-390.

179. Чумаевский A.B., Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю. Основные виды деформационных складок, образующихся на боковых гранях [111]-монокристаллов меди при одноосном сжатии // Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии: Сборник докладов пятой всероссийской конференции молодых ученых [электронный ресурс]. - Томск: Издательство ИОА СО РАН. - 2012. -С. 2-102-2-105.

180. Чумаевский A.B. Особенности измерения параметров деформационных ^складок в металлических материалах // V Школа-семинар сети научных центров коллективного пользования научным оборудованием «Исследование и метрология функциональных материалов». Сборник материалов V Школы-семинара сети центров коллективного пользования научным оборудованием. -Томск: Изд-во Том. ун.-та. - 2012. - С. 226-229.

181. Тарасов С.Ю., Лычагин Д.В., Чумаевский A.B. Эффект складкообразования при деформации [111] монокристаллов меди. V Международная конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» // Сборник материалов. - М: ИМЕТ РАН. - 2013. - С. 115-116.

181. Чумаевский A.B., Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю. Переориентация кристаллической решетки на различных масштабных уровнях при деформации [111]-монокристаллов меди. // Тезисы докладов Международной конференции «Иерархически организованные системы живой и неживой природы», 9-13 сентября 2013 г., Томск: ИФПМ СО РАН. - 2013. - С. 80-81.

183. Huddieston PJ. Fold morphology and some geometrical implications of the theories of fold development // Tectonophysics. - 1973. - V. 16. P. 1-46.

184. Ramsay J.G., Huber M.I. The techniques of modern structural geology. V.2. Fold and fractures. - London, N.Y.: AcademicPress, 1987. - 202 p.

*

185. Williams C.D., Chapman T.J. The geometrical classification of non-cylindrical fold // J. Struct. Geol. - 1979. - V.l. - №.3. -P. 181-186.

186. Huddleston P.J. Layer shortening and fold-shape development in the buckling of single layers // Tectonophysics. - 1973. - V. 17. - P. 299-321.

187. Кирмасов А.Б. Основы структурного анализа. - М.: Научный мир, 2011. -

* 368 с.

188. Tarasov S. Yu., Lychagin D.V., Chumaevskii A.V. Orientation dependence of subsurface deformation in dry sliding wear of Cu single crystals. // Applied surface science. - 2013. -V. 274. - P. 22-26.

189. Чумаевский A.B., Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю., Колубаев Е.А., Беляев С.А. Различие в организации сдвига на гранях [110]- и [111]-монокристаллов меди при трении // Вестник Тамбовского госуниверситета. — 2013. - Т. 18. - № 4. -С.1635-1636.

190. Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю., Чумаевский А.В. Складкообразование на поверхности боковых граней монокристаллов меди при одноосном сжатии и при

? трении. // Письма о материалах. - 2013. - Т.З. - № 3. - С. 202-205.

191. Chumaevskii A.V., Lychagin D.V., Tarasov S.Y. and Melnikov A.G. Fragmentation, Texturing and Plastic Flow in the Subsurface of Friction-Processed Copper Single Crystal // Advanced materials research. - 2013. - V.872. - P. 30-35.

192. Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю., Чумаевский A.B., Беляев С.А., Колубаев Е.А. Ориентационные зависимости пластической деформации [110]-монокристал-лов меди в условиях сухого трения // Известия ВУЗов. Физика. - 2013. - Т. 56. -№12/2.-С. 160-165.

193. Лычагин Д.В., Тарасов С.Ю., Чумаевский А.В., Беляев С.А., Колубаев Е.А. Закономерности организации сдвига в подповерхностной области [111]' монокристаллов меди при трении // Известия ВУЗов. Физика. - 2013. - Т. 56.

-№12/2.-С. 166-171.

194. Kumar М.А., Mahesh S. Banding in single crystals during plastic deformation // International Journal of Plasticity. - 2012. - V. 36. - P.15-33.

195. Kumar M.A., Mahesh S. Subdivision and microtexture development in f.c.c. grains during plane strain compression // International Journal of Plasticity. - 2013. _V. 44.-P. 95-110.

196. Lebensohn R.A., Kanjarla A J., Eisenlohr P. An elasto-viscoplastic formulation based on fast Fourier transforms for the prediction of micromechanical fields in pol-ycrystalline materials // International Journal of Plasticity. - 2012. - V. 32-33. - P.

* 59-69.

197. LeBlanc M.M., Florando J.N. Lassila D.H., Schmidt Т., Tyson J. Image correlation applied to single crystal plasticity experiments and comparison to strain gage data // Experimental Techniques. - 2006. - V. 30. - P. 33-37.

198. Eisenlohr P., Diehl M., Lebensohn R.A., Roters. F. A spectral method solution to crystal elasto-viscoplasticity at finitestrains // International Journal of Plasticity. -2013.-V.46.-P. 37-53

199. Florando J.N., LeBlanc M.M., Lassila D.H. Multiple slip in copper single crystals deformed in compression under uniaxial stress // Scripta Materialia. - 2007. - V.57. -P. 537-540

200. Raabe D., Sachtleber M., Weiland H., Scheele G., Zhao Z. Grain-scale microme-chanics of poly crystal surfaces during plastic straining // Acta Materialia. - 2003. -V. 51.-P. 1539-1560.

201. Zhao Z., Ramesh M., Raabe D., Cuitino A.M., Radovitzky R. Investigation of three-dimensional aspects of grain-scale plastic surface deformation of an aluminum oligocrystal // International Journal of Plasticity. - 2008. - V. 24. - P. 2278-2297.

201. Jia N., Roters F., Eisenlohr P., Kords C., Raabe D. Non-crystallographic shear banding in crystal plasticity FEM simulations: Example of texture evolution in a-brass // Acta Materialia. - 2012. - V. 60. - P. 1099-1115.

203. Dmitrieva O., Dondl P., Muller S., Raabe D. Lamination microstructure in shear deformed copper single crystals // Acta Materialia. - 2009. - V. 57. - P. 3439-3449.

204. Raabe D., Zhao Z., Mao W. On the dependence of in-grain subdivision and de. formation texture of aluminum on grain interaction // Acta Materialia. - 2002. - V.

50.-P. 4379-4394.

205. Raabe D., Zhao Z., Park S.-J., Roters F. Theory of orientation gradients in plastically strained crystals // Acta Materialia. - 2002. - V. 50. - P. 421-440.

206. Raabe D., Sachtleber M., Zhao Z., Roters F., Zaefferer S. Micromechanical and macromechanical effects in grain scale polycrystal plasticity experimentation and simulation // Acta mater. - 2001. - V.49. - P. 3433-3441.

207. Havner K.S. Perspectives on (110) channel die compression and analysis of the Goss orientation // International Journal of Plasticity. - 2011. - V.27. - P. 15121526.

208. Havner K.S. Channel die compression revisited: Application of a set of basic crystal hardening inequalities to (110) loading // Mechanics of Materials. - 2007. -V. 39.-P. 610-622.

209. Havner K.S. On lattice and material-frame rotations and crystal hardening in highsymmetry axial loading // Philos. Mag. - 2005. - V.85. - P. 2861-2894.