Внутреннее трение и релаксация напряжений в деформированных аморфных металлических сплавах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

бороншжий политешг-шский институт

На правах рукописи

ЕЯБЦЕВЛ Татьяна Николаевна

ш7шзннее ipmffi и решса1си: напряжений в двоош'шомпшх aj.topïiiux ьеташнеских спялвлх

(спещальк^сгь 01.04.07 - физика твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физкко-иатеьаткческих наук

Веронек «£S2£-

С/ i / j-^y

Работа вшаднена на кафедре физики твёрдого тела Воронежского псшиехничесдого института

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор ¡технических наук,

Защита состойся 18 февраля 1992 года в /У часов на заседании специализированного сове га д 063.81.01 при Воронекском политехническом института {394026, Г.Вороле», фсиовсхш! пр., 14, конференц-зал)«

С диссертацией моено ознакошгьоя в <5ийлиотекв шотитуха.

Автореферат раэоалан "/3" января 1992 г.

ученый секретарь специализированного совета Д 063.81.01, дол юр физгао-матешгическюс

профессор И.В.ЗОЛОТУХИН

ШЩИМЫШЕ ОППОНЕНТЫ^ - доктор технических наук,

крофесоор Л.И.ТРУСОВ

- доктор аехнических наук, профасоор Д.М. БЕЛИКОВ

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

физик о-техкЕчоошй инотитут ни. д.О.ВДфе АН СССР г. Сашст-Пе тербург

оидля xapmriifiicti'ii'ui работы

Актуальность теш. развито современной науки и техники требует применения ьагериаяов позого поколения, ойвдаалятх па-ряду с уникалышш электрическими, глагшшгами н коррозионным; свойствами» зисокаш механические характеристикам!. таким комплексом фазико-моханяческих свойств характеризуется новый класс материалов - сморфшо металлические сплавы (ALIC), благодаря 'чему в последние года они привлекли внимание многих исследователей из разных стран шра. Способ приготовления AI.IC, являющийся сразшисльно простым п недорогим, заключается в сверхбыстрой закалке из щдкой ш газовой одзы н приводит к подавлению процессов кристаллизации. Получаемая при этом структура ¿Ьшзка к структуре гзщкостп и характеризуется наличием блиинего порядка. Поэтому изучение AV.G представляет интерес с 5очки зрения понимания физики. неупорядоченного состояния, отсутствие трансляционной симметрии и характерных дал кристаллической структуры дефектов приводит к качественному изменению физических свойств AJ.IC по сравнению с их кристаллическими аналогами. Так, для рада д;х характерны сочетания высокого злектроеопро'гквлення с нулевым темперацргаш коэффициентом сопротивления, высокой магнитной проницаемости и низкой коэрцитивной ¿n/vü с высокой износостойкостью, что определяет перспективность их практического применения. Аморфные сплзпы обладают высокой прочностью н достаточной пластичностью, природа которых в настоящее времгт до конца.не выяснена. такое положение,в первою очередь, обусловлено недостатком экспериментальных данных и отсутствием чётких модельных представлении п механизмах пластической деформации, что является (¡актором, ограничивающим возможности практического использования AJЛС- В частности, недостаточно изучены закономерности поведения /¿'¡С под нагрузкой в различных условиях, сравнительно цало информации имеется, по релаксационным явлениям в М.К и вдняпш:> на них внешних воздействии. Вместе с тем, изучение отклика пеун орда; о-ченной структуры на действие различного рода полей шгет дать вогнув шйорглащ® о лрогекавцкх а ней (Газаческпх процесса::. В насгаящео время практически не исследовано шнянпе пластической дейориащш ita релаксацясшше явления, возпхкагэднв в

аг.юр-иüoii структур0- А"орф1ше евлзш лшшгея квазправловаспнг.:!

материалами. Создаваемые пластической дефордацаей дефекте привода! структуру в более неравновесное состояние, физическая картина процессов релаксации в значительной степени услов-няется,и их характер определяется типом этих дефектов. Поэтому изучение релаксационных явлений в деформированном маге-риале представляется актуальные и вадшш с точки зрения понимания механизма пластического течения АЖ и упразлешш их механическими свойствами.

Цель I: задачи исследования. Целью настоящей работы является получение новых сведший о механизмах пластического течения путем изучения релаксационных процессов, шшдаируеьак деформацией АДО.

В соответствия, с этой целью в работе были поставлены следующие задачи:

1. с использованием структурно-чувствительноп метода внутреннего трения ( ВТ ) изучить вовдше. предварительной деформации • на спектр затухания В" некоторых неферррмагнитнш: ЛШ при тем-, церагурах шахе кошатноЛ.

2. Исследовать релаксацию наярякедай в раде МО при различных условиях нагрухсенда в интервале 293 Е«5Т<0,8 * 0,9 Тд. -тешература стеклования). Изучить влияние предварительной.пластической деформации на редакоащш напряжений в №

-ручная новизна. В работе впервые исследовано влияние предварительной пластической деформадви прокаткой на .спектр затухания механических колебаний в АМС. Установлено, что пластическая дефоршвда Ш Ш^&аНЦ и ЩедИЬ^ приводит к появлению релаксационных дакоацуыов на температурной за-вясишсти ВТ в интервале '250 * 280 К( которые иочездот в резуг' льтате больших пластических деформаций, электронного облучения' и докристаялизацаоннсй термообработки, . .

Обнаружено явление аномальной релаксации напряжений в АШ, которое заключается в увеличении прнкладаваемого к образцу напряжения со временем поале разгрузки а овядегальстаует об образования в результате деформации значительных внутренних напряжений. впервые цроведеш количсотвзкше измерения эффективных внутренних напряаеиий, возникающих при растяжении АШ. и определена их температурная зависимость, Обнаружена анизотропия релаксации -напряжений в предварительно деформированных .прокаткой дШ.

Цаучкые положения, задудцасмне автором диссертации.

1. обнаоуяешше а Л1Х 6-1*, . Сц&0Т\9о и №60Ш>(,0 низко-тестературные дефоршдаоише пики ВТ обусловлены двккением дефектов дислокационного типа, возникающих в материале в результате предварительной прокати!.

2. Образование значительных внутренних напряжений яри гетерогенной деформации АШ моде г быть интерпретировано в рамках даслокаадошшх представлений о движении фронта сдвига а структурно-неупорядоченной неоднородной среде.

3« Дяслокацпошш:! характер гетерогенного пластического течения А',:С определяет анизотропию релаксации напряжений в прокатанных образцах и уменьшение активационного объема, с ростом степени предварительной деформации.

Практическая .значимость. Полученные э работе экспериментальные данные по изучений внутреннего трения в дефоршрован-нч:; ЛИС и релаксадая. напряжений при различных условиях нагру-кенпя могут быть использованы при моделировании процессов пластической деформации- С- технической точки зрения интерес представляют результаты по количественному определению уровня внутренних иадряаешй, возникающих при деформащш растяжением, а т&Кке по влияю® деформации па. уровень затухания упругих колебаний. Практическое применение повет найти установленная высокая релаксЬдушшая стойкость А№ при комнатой тедаературо, позволяющая использовать их в качестве упругих элементов, подвесов а других составных частей конструкции, предназначенных дая работы в сгшьЛо яапрякеннгч состоянии.

/ШосСатм. работы> основные положения и разделы диссертации докладывались я обсуждались на XI всесоюзной конференции "Сизика прочности и пластичности металлов и сплавов" (Куйбышев, 1586 г.); XIX Всесоюзном семинаре "/дауаяьные проблеш прочности" (Иаевск, 1987 г.); Ш Всесопзной конференции "Проблемы исследования структуры аморфных металлических сплавов" (Москва, 1383 г.); Всесоюзном секинаре "Пластическая деформа-' ция в условиях внешних энергетических воздействий" (Новокузнецк,' 1988 г.); У Республиканской конференции "Демпфирующие . металлические материалы" (Киров, 1988 г.). Ш Бсесоизно» совещании "фязико-хишя- аморфных (стеклообразных) металлических сплавов" (Москва, 1989 г.); ХП всесоюзной конференции "физика прочности и пластичности металлов и сплавов" (куибшов, 1389?.); 1У Всесоюзной конференции "Физика разрулуния" (Киев, 1909 г.);

XI Всесоюзном семинаре "Актуальные яроблеш прочности" (Ижевск, 1989 г.); У Всесоюзной семшаре "структура дислокаций к мехщшческле свойства металлов л -сплавов" (Свердловск, 1990 г.); Ц Всесоюзной конференции "Действие электромагнитных полез на пластичность и прочность материалов" (Юрмала, 199СР.)! У1 республиканской научно-технической «оиференцди "Демпрруа-щие металлические материалы" (Киров, 1991.г.); У Всесоюзно!! кояфорвяцш "лморфни^ превдзвошдге сплавы: теаюяогая, своЦ-ства, пршланеыю". (Ростов Белшиш, 1991" г.).

■ Дуйяшсации. Ло материалам дассергадш ояублцковшо 25 работ ; в виде научных статей ц тезисов докладов,

Структура к cxh.au работы, диссертация сосголг кз вззде-шм> четырех разделов и сш:ска лктературц. Работа содерглгх 117' страниц текста, включая 48 рисунков к би&шографоо вз ПО наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРШШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована 'актуальность тещ диссертащш, определены цели и задачи, показаны научная новизна и практическая значимость полученных резулыатов, сформулированы основные положеши, шносимие на защиту.

^ первой главе сделан обзор литературных дашшх по тиле диссертационной работы. Лр.едотащены результаты вдоперлыента-льних исследований. механических свойств и пластической деформации А-'.К. Авизируются вопроси низкотемпературной негомогец-ной ь высокотемпературной гошгенной деформации, переход от одного вида деформация к другому, а тэкке возможность деформационного упрочнении. рассмотрены основные представления о структуре к дефектах АУЛ, проанализированы предаагаеше модели пластической деформации. Ошсчено, что в настоящее вреш не существует обцепришисых представления. о механизме пластического течения, АГлС. Щшинц этого, с одной стороны, обусловлены кевозшаиоагь» разрешения аморфной структур» црямша цетодаш исследований'в той степени, в которой разрепена структура . кристаллов. С другой сторони, шеэдиеся на сегодняшний день э1-:сйорн!к-11галышз результата недостаточны для вдаага^шидац цехешзт де$ормвши, 'Такое исяоксние привело к разработке

альтернативных моделей структуры я дефектов, и, соответственно, моделей деформации.

йзвесхлие модели деформации можно разделить на две основные группа: X. Мздели вязкого течения и свободного объема. 2. даслагицгонпо - дкекпинационннв модели. Б рамта моделей первой группы (наиболее ргзрабогаишш! среда: них являются модели (йейпеиа и Аргона) пластическая деформация осуществляется путём совокупности локальных некоррелированных сдвиговых перестроек з областям структуры размером в несколько атомных дпшйиЕов,содержащих значительный свободный объем, согласно дааяокаццошшт,! и диегшшащонным моделям (модели Гилшла, Ли, Морриса и др.) пластическая деформация осуществляется дефектами линейного типа.-В модели ршена, например, дислокация о переменным но величине и направлению вектором Воргерса движется в плоскости шкеиьшьного сдвигового напряжения, оставляя позади дефекта структуры. Дислокация в аморфной структура определяется как область затормогенного сдвига, создающая характерные поля нагрякеиий. Проанализировали результату машинного моделирования дефектов структура и пластической деформации. ДШ.

Приведена эконерниентальние результата, исследований влш-ига пластической деформации на снектг» затухания упругих колебаний э. АЙО. ¿сказало, что опубликованные данные носят проти-йоречшй характер,» в настоящее время не существует ясного представления о природа наблюдаемых релаксавдошшх процессов, ответственных,за диссипацию энергии. представлены данные по изучении релаксации напряжений в Ш\0, проанализированы Kime-тика релаксации и антивацяонные параметры, (¡делан швед о той, что возможности методов внутрешхего трения и релаксации йвпршзшй па сегодняшний день пршешиелько к А1,Ю остаются в значительной степени нереализованными.

В Кояце первой главн обосновываются цели и задачи исследований» :

до агорой главе описаш методаки измерений ВТ и релакса-даи.яапряштй, дана характеристика-изучаешгх материалов, исследовались АШ, полученные стандартным Методом спинниигова-ння, толнщна образцов составляла 30 * 35 икгл.

релаксация папряшшй измерялась в интервале температур

* C23 fe б ешофв .выеохсаеешй дефоршдашшой trarçmi сз- ' руниогз 1ша. В процессе деформации образец ^екгпьстагк^гаке B030j2ftiiesc5 аа оззопаяеной час готе н сасардаед- из рцбш& нал?- ' йания псдскЗно огруве. Кйлс&етцкйся образец н расцоассешвШ. рд-дои алеирод сйраз-уаг шщецсагот» варедашоВ ёдеос«Е, вши-шй в цш. вассйочасгояюго х-енеуамздв.* ' Цра = а?са яролсгссдш? вддряцгя omasa шсокочастоината гояэрагора. аойеагааащ «S- ' разщ:. часгага кагорнх мода* tíyr-ь пздареаа поме детекядзсгйшя» {Значения при&аашного яапряиадос рьсачагкЕЗазгся KO.ç5rç^i»j 6 = -Sf^Ê2» где f¿- джша ооразца, р-'ere- аябншсгь« pesa-кансная частота» суъь&рцая noçgeaiîosa измерения -К " oses&Bssub а-, раэреаадал сяоосШсегь яо «йцфявешзз Ско-

рость активного дафср^правщшя сасгиъгява i«ZÖ*a * I'ííTV"".'

¿íasiis крнвцх релааогада аазраавдИ :u .

с до&ацьз. apcrpaaaj, вгсшчас^ай юс щедокащатв- (с з^ома ; ss?£6œa<H8&} KjftíiwecsoS акайз-й^нзад^,. гитдкжеаааа ' • ленка скорости релавсацщ s passers® шо^адгцгс'

Изизреши: ВТ дроэгдашааь .в |<к$0бар0 шрдоещд*; -oöpas- . was, совершай?» свободам ксдейадгк:, a UiTíciáJo тешзрйтур 25 * 3Qí> К» чаазчяг - З'Ю^'Гц. £ ccaeBj iîacftr^s i$2¿2js~

вил ВТ бцл таказ -casœsaî пршдщц дзгектярсшиая езс'оотшзтое- . вого caressa, проиодагцраванвого шзхочастсдамн кмейанш-^ образца, Баащчта ВТ йгдределялась ш£орму.яо: Цт* »

где п - число кйтейшый обмана кхйх уданьаоггий.идхжудд xfee-öasna os й^доо^. norpemic-ccb озредегюдае. ÇC «oosesa^ta -8 *' O'JÍ-црк уровне ir «рдадаряо isspoe яуз Cf*"* .

"¿•КГ4.. Звшераждаас заиасшесяь. sçgs^S3sçsèss>' izv&sst pyrocm опредеязягсь но ozaocsssttaoös; iœ^para

резонансной таогохи. Щш/^аочете дз^сзйшзвт дая

каждого образца оаредедаш кашгбрснотя^» етгшу» Fc»í$) - saaa-саиоеть несущей частота от - р&сгсшаш с^рагцсу : и агед-тродои. Драг «сйабгшшх образца кзк-шаи велпгшу f^ в девььяхщ» частот E&fr соогве$СЕвувд® дркцзгш» сбразда % адекгро-ду" к "от аяекгрода". .^уиьаеЙлщй рагчёх аысдичался в егиажчсз-

КОЙ ajppoKCHM^Büi i&mm 4

Î^-ûViï aiBwHify.çy козеоаггй оопа^да Д- (S 4S"), гдз Г-^Г») -4(Рв~дГ) и /ЖТОДе-

'фор1ЕЛ»ий рагсчнтнвали по Ёородле é,» I«75•o-fy't2"» .

дяаза " icaßsa-oöpsE'-.a. jhaiwrsgfi. яе§отк©цян öüjsupowuiacb а арздвяах 3*10"^ Псгткяшооть отделения .Е^оцо-

шгвалг. з 40 + 50 % при <вС1~3-20~7 я 1«Ю~'\ в еерздее эзсгг. з'нтервала —15 'Темгератууиая запасимосяь ВТ квмергшась np:i скорости нагрева ï К/иш. .

■ у^едг^сатЕЛятя дефоргга'дй оСр&здэв' осрзесткшжаоь с ас~ 1яадэ ва«?12.':ашю"2эг0501!3ей80£,о urcsasaow» стайа. Сгспель да-Sopisàçnî отэвдеяякась го огкоспг^шс.чу азгзввют гоздавн о ксясльзовагшем 12г,!гшсагоаа адсоьсх'О йога с ценой-дошцз* Г кл, Структура EoEen:ûîocn: сбуаздов изучалась яа cwiö^ynv-'i тройном ш1кроск„пе. с&учэцдз образцов прогз^саклссъ ускоренными до анергии 2 шв шзктрокамн, интенсивность лоточника сосгаЕ.тааа^з<10^м~2о"^. Доза облучения варьцоэгхшась a пределах 5'10а0 * 3>to*®cuT?. Во избегите нагрева при сйлучешш образцы «клгждаяисз водой. Шсрфпосяь исходных образдоз» а такао подвергнутых гу, облучении, деформация, контретаро-веян реатгеиозскни «лодсм а просвеПяяавдеЗ олекТрошой г/аксо-«кидаей*

В- третьей гласз представлены результаты исследований злкя~ нця црэдварнтольшй дофсрглпгщи прк:аткоП, электронного сбяуче-вяя и тершобрабосш на. ояекрр. sasjsaaaa в;.яе£?рроущжитнкх N'^gSlgS^' а Й^ЙЦд и шт&рлаяе кетвратур 25*зсеК*

Йзучевяс о пойс sa сдшпшзтеэго' адектронпого игафосксаа прокатанных образцов показало, что са поверхности образуются полос!» сдвига, ïéuTpaEierjnie аронцрзотвзяао перпендикулярно к направ- .. ленио прокатки. боковой погзрхйости иаблзадаетея елочная картина рйслродолешит патос сдвига.

Установлено, Что нсоледуеше склоны в исходном состояли'.' не шезг каких-либо анокшиЛ .аа температурных зависимостях ВТ и норшрсшнлого модуля упругсюии федтр11тельная дефорг.шия ■" ; на -îçîsi f 3 % ярякодит « иояелсшю вдшйс шксшушв затухания п шгсержше 250 2SÖ К. Который соответствует аномально© йзкенейае шдуля упругости. Бри дальнейшем увеличении степени предварительной дефоршдаи шеога шкекиудав уменьиается и при . * 16 /5 они исчезают полностью. обиерукешше дефор-

мационные шеи ВТ подавляются в результате отгзиа при ï а « /173 « §23 К в гечешэ 30 шш. и восстшашшвавтсн при лов-уср!юй:до$ор;яции> Длительная ввдерг,аса 'прк кошатной темпера-

Б

■аде AMC Ь^ (б течение 288 даеЗ) приводит сначала (б те-

чение первых 50 дней) к увеличению деформационного максаьщгаа примерно в три раза, а затем к его уыаньиешш.

Показано, что увеличение ашлитуды дефоркацяв, реализуемой при намерениях, вызывает сильный рост уровня еатухакш дрп температурах ншке шша ВГ И 200 К), а такие лекоторое увеличение высоты пика и его значительное смещение з сторожу низких тешератур (на 30 v 50 V при увеличения €0 примерно па порвдок). Амплитудные зависимости ВТ прд ^икокрованиш: температурах бнли измерена да Д1ДС в интервале тешератур 24 + 2С6 К.

В исходном ыедефорвдроваллом состоянии амплитудная зависимость ВТ отсутствует, в деформированных образцах имеет место сильная амплитудная зависимость, прт'йи шплигудонезявновдое затухание даке при минимально • возшзшх шшштудах деформации . («10"®) найшодать не удалось. Изменение частоты не аштчт на величину загухшшя при У <200 К, в то вреадг, как высота де&эрмащояцого шцеа с увеличением частоты растет и пик ВТ смещается в сторону (Затее высоких тешератур. По сдвигу теьшерагурюго водеженпя лика были определены его акгавадаонныа параметры. ¡¡¡¡я ДГЛО HiygSißb^ внргия активации составила 0,53*0,03 эВ, частотный . фактор - lO14-^1, соответствующие величины для ¿MG Hj^t^ -o.'iö ± 0,04 03, I0I3±I0~*. " :

Установлено, что деформационные цакоицуш ВТ во всех исследуемых AMC подавляются в результате облучения электронами дозой <5 » 1-Г0190и"2, Д-я АШ .была исследованы зави-

симости высоты пика ВТ и относительного изменения мздудя упругости, измеренного при 60 К. от дозы облучения, .(х&ученгга дозой б • практически не никнет на слекхр эатухаыля, при Ф - 5-10*7сы"2, хотя фон ВГ еще достаточно выоок («'I.S-IO-^), отдельные пики уке не разрешаются. Облучение дозой вызывает уменьшение модуля упругости лй 22 $, & вдвое меньшая доза снижает шдохь на 6 %.

При анализе полученных результатов отиечается, что необходимым условием дая яайыэдения шкощумов вт яелястся небольшая предварительная' деформация, которая приводит к разупорядсчвшйз аиорфюй структуры, и к увеличению уровня её дефектности. Эми нредоаяошть, что деформационное максимумы затухания связаны а дефектами линейного типа,та их. иодаякение Ь результате

-бататах деформаций tior.no об-яспить увеличением плотности зтах дефектов и начатом их е:7фектявнсго взаимодействия посредством" дальнодейсгзуящих псяей нолрясаышй. Если считать, что источником неупругой релаксации яшшегся некоторая ло;-.аль!Шя конфигурация атомов, содсрявдая вначкт&шшй свободный ойьцк и не создающая далькодейотвугагих полей напряжений (точечно-подобпнй дефект), го высота пиков ВТ додсна увеличиваться с ростом деформация вследствие узеяаченая зероятнооти образования центров релаксации, обусловленного дидатацией -структуры при пластическом течении.

■Хроме того, с позиция продставлешй о движении гочсляшх дефектов, как центров неупругой релаксации,сяояк> интеркрзги-ровауь наличие шшьнсй 'ш,элитудной завлсшостн ВТ в деформированном состоянии. ^шитудозаЕпсишй характер затухашм «опю естественным образом связать, как и в случае кристаллических металлов, с отрывом дислокаций от докаяьяих центров закрепления. При зтом центрами закреялеш* могут являться характерно для ЛГЛЗ флуктуации плотности а хишческЬго состава.

В пользу доатокацподеой природы обнаружениях максимумов ВТ в дефоргзфованшос А1,М 'евидет&гьствуег гакае характер вяпя-дая электронного облучения на спектр затухгщия. Вели за обнаруженные деформационные лики ЗТ ответственны дефекты дкодока-цнонного типа, то подавление пиков з результате олек-ироняого ойзучешш «окно интерпретировать, как и в кристаллах, блокировкой двикения дислокаций дефектами радиационного происхождения. 3 случае дефориащш, обуаловяешой перераспределение!.: CE«SoRsoro объега за счет образована и движения точечнопо-£0¿пых дефектоз, следовало ентдахь роста дефор:,!зд-.ошшх пн-аоз ВТ поояа оЛлучешш, что в действительности не найлвдаззея.

Немонотонная зависимость высоты пика от времени вццерккг дри коынашой тешература момсэт спадегедьсгвовагь о том, что." яри старении происходит мза-ращш. центров закрепления к диаяо-кгдаям. ¿тот процесс MOEeï приводить к наиболее благопршгяоК" oiajnmin дая реализации реяаксацяонйсго процесса. Цр-i о'озыяп: гпздеяах вздечадш. воетлозна блокировка дагжзяия дясдслациа и Zара^ениз р^чт/ти^синого процесса.

дефогт'аф-лгше пшш £1 з.иоследудалс ЛШ до температур-

-копу аояокешда, якяизацзонзыя 2«рйшттм и схшовдзй праяаяе-

ш1лм uí3ot сходство с пшшш 7?.<х.\гутл в дбформцрагайнзд гщ

металлам, котерве эйуойовяим ¡гзаазддсЗсизюи дасшгэдай с ТОЧ£ШЫ1.В1 ДСфеКТСУЗ,. Ш &ЩТ2.5Ц, что -аиайоияазхв прзцзсс-i от-' гс-сизещц а за лобаадаеииг йгясаиузШ затухания в /ц&рряро-Ai-53.

Четвёртая глава поезящеяа г.эучмпш рожтещщ шфяаеюгй 2 i-яде i'J.iG при различных услать ¡ш'рухзшщ 8 SSíSeрвале температур 233 823- К, а татае гикш» предзараее,и.!нзй декора.-гди прокаткой па родакездаз irpn кошатйой теьасра-

туро зависимости вгщржяякв - дефйриадая'-йш .&шки к ггиней-цш, полнея дефорыйдаг до рагр?ишга -яз ;1®ешввйа 2 2,6 й» остаточная - ü, £ * О, Б Я» ярад-шг ¿грочности ^ «зооааавлв -2500 ДО «Sfi ¿¿50 ^J^^c^CH,^ К ' Й^ВД'ИВДОМДО ' Ша дна АШ. eb^fCfel^^sityg* Г-eCoCrtíj Si&Kc. '

Измерения ролб^егдаи «апрякенлй на сдао»1 я тег; не образце последовательно псзрастаЕщг: ..начальных ааг£увя&. rio¡:asr¿-mf что йрц.кааьЕС ÍVÍ0.2 * 0*30^) релаксанта ¡шрл^э-lüiíi я пределах го<шсата ламевений отаутстеуот, ч росгои За гяуйаг- релаясахгаШ возрастаем до 5 í 12 Ща чаГ-^сс ssis-r.eurJí при 6e «0,9cr* s Установлено, чго в реэульт'с кафувз-юи образцов до €e ** 0, р6;, п ноатслунцей разгрузи до £j'4),C2s-v для всех яосяедовакшес &Ю. ыетст меего гшоьшьиая^г-

лакеащш - рост нааряаешш. на образце со временои» Бжг-шза роста кпзряксиня после разгрузки близка к ьшямпа его еяеда в процессе- первой (нормальной) ракаксациа». что евзавташзгвуо? о Ерсинудистванко обратимо,-.! характер« дефоршздад. йшчпо аномально!! редайсацпп nanpmteffiffl сведетельотвуот «5 ооразоьа-. ниц в »¿атсриале в результате деформация внутренних полей на-иг-япешй», под действием которых пооле разгрузки происходят дефлрьшдея обратного ¿лака, ■

С цель» кг.тесгвшшого определения уровня эффскт}Ошых шугрешш: 'неаошший возпккаюцих яря расаджошш АШ, измерялась релаксачня паарякспий в условиях ступенчато!! разгрузка. образец иагрукадоя до 0,85 > о, 9оп. после измерения реадсездткалрязошй в течение 60 шн. следовала разгрузка на 100 * 20С ",21а и повг ирное измерение далее образец .

•дрвщхзгвя до £ачаяьвосо5в, коске чего одедозгла разгрузка До£» которое <йио ва'ДОО « 2С0 Ща' шааа, чей дсслг первого раягюз2?5Ш21, q яззрорнор- измерение фццдошя процеду-

ра повторялась пюгокгатно. Ва уровень 6?, ау/лиглюоъ палря-Ееляе^пта когорот яоеле раэгруекк скоросгь редаксацап oraso-пхчвеъ аута. Величина ^ определялась гас» а в уело-

гит: ступенчатой разгрузки без проыеауточкпго дотрусения. Во zesx влу:глх дет леаледуешх МЮ яри кшгаиизУ TCi.nspavypo гроЕгаь,COO?£32.T «о, S3 * u;ssoa .

К1Я Еаюргфээгадаи аалученикх результатов преддох:е».а ка-Hzi^zisszii- хгдель развития ляаагкесксй де£ор:хмда осио-П23Г.1 на дка^еках^схао. срелстгдлпиз: с jzzizciznn йренга чд-Ейга-а оргдз* Сгкпеего эгей игдеяя

дзфст^йа^-ДЗй <^т?э<етй:е«сд Rjrr&i дгяззющ севзя азеыезтар-WS.&53S«! 0ДШй"3» .ЙЩНЙ 53 GOZOCSt СО3ZZS2 (t»Q$U pSO-

ji^jc^SFgHrit-. ¡¡^однородное .nose .риззегяй к usees кт-терпрь-яфсаая-'сйз- дпщщщаяед. да&чсквдг» Oot^tuECi, спобгшюсгьз» когорая спрсда*сег гараггер passassa ггтерегеп-яс-З дйлоргэдд! AISD, лвгхзгея йггачгй итру^^иих нгсдпородпос» <?zll -jassfttsrcS. природа к .таезге^з, котер.-з iawyE рйзпзяагагася

)пксасдьпога сдаггагsro йзгрйхсейл а создшать ¿aivpaasa.' ищрггекия, л^сткжудс^е раеярострвиг«™» сдг^Л. -Поп-' сгруятутгаз кесдаорэ.15осг}1 скааузагтся непреедо-rpeaiisrntun fncjm псогеднй Mater обо'Лх::

а$/«гга прзйд15т а сбраез^п^з лдакскшиснтас п-зкль вокруг еезд'^'СДЕсвгйЗ. дефэризз^щ слалс-ютол нзвеет-

m^'tjKsasarjj Сгс^^-З» рсаднзунземуся в 1кнс?а!шг:ескиг ' цршхг^евне слодуэдего ^опа-а iz-

¿z^.zgp-zzpэ к сйеяензЗ' сйкой певш вокруг кгпдаЗ нсод-;ЕСЗЬлдабзя' л -.Д. Вйшает мъгв ютушгЕЯ, когда, £ровг едгпга Tsjvp цеедгсродаоеа'Ь, i:o ваятада ^лвлга и те? кекыз?, гаг о ¿реязйз -э.сгфравдзй магртхте. 3 oefcpft атуэле, я,-.й.;-п^езже Cjijf к лиъпешш поая! ькуг^енних

i'Sjsn^aai, щросагвжщея!® jpwwidtaeS дефор-'ашгш. ^-^тзе B'vtw ?зрщес«г ебр-зле^к? йгокироз-Чг сдвига » «уагади дгхор.'евд: ■ " гщсвпяашбгс» одг-л-сьс-го О

вааяЬрякцихсг аьгоь sapor^гчия ¿йокче^ыс-"«а.^^тельструют ^¿«¿рсЛ'Д еиг-

патов акустической омнесип "э дефоршруешх растяжением /¿1С»

Б случае реализации рассмотренного механизма. прашшшое ншрязекне при участии техиоЕЖ флуктуадиЕ обесссчиБает csar> тие дшмокацкошак петель вокруг кеоднородаостей до патсхсешы устойчивого равновесия, определяемого равенство!.! шешего н" внутреннего солей напряжений {нормальная релаксация) « После разгрузки под действием собственных колей напрякений сейш -термофауктуацддано расидрявтся, что приводит к деформации обратного знака, и росту капряяеншг ш образце (агшазьная релаксация).

Дня анализа ккнвтшш релаксации <3ыл приманён .стандартный глегод термоакдшадюниого анализа, согласно которому скорость .. деформации можно представить в виде:

¿■«-ёЛ-^ехЧ-'Ш-в^/Щ.

где Н- энергия активации, Vе-активащопньй объем, Е - Модуль шга, £а=соль1, в =6эффективное напряаеше. Kptz-re-• tjsisií прштешаюстп атого уравнения является спряшение экспери-мекташшх дашшх в координатах . Результата рас-

чета дяя АШ ^éa^H^'Cosí^íW u Н^^^Шс

показали, что активацаошгЛ объем релаксации уменьшается. от 10 им3 при 6о~0,з5пЛО I * 2-Ш3 при ^f о в едскицзх

Е3 (в - средаее шкатошое расотоянке) соответствует' изменению V* прмзэрно от 300 ДО БО * 30.

Вка проведена оценка шанзацпоннсго объе!.а релаксадиоа-кого процесса, соответствующего обнаруженному дефаршгродному-пику BI. Расчет проводился на основании установленного факта смещения шшов ВТ в низкотемпературную область о -увеличением аыиктуда дефоргащш.,. Баличина активадаояиого. объема составила 5,2 км3 д ог ДИВ н 3,6'пн3 дай Ш ^ÍW Что

сопоставит со значешеда, до&учешьш при анализе кинетики релаксации напрякениЁ. .

В пользу дислокационных представлений о механизме гетерогенной пластической деформации Ai.10 свидетельствуют и результата исследований валяния предварительной деформации прокаткой на релаксации напряжений з Щ} Ш^ЭДр^ при Т = 293 К» Дрокат-ка осуществлялась в продольном, tan поперечном направлениях по. отноаенш к оси образца. йзиарекия ролаяраиш .ааюряшой дрова-

Дшшсь непосредственно-после прокатки, Де^оргцровошгий образец нагружался до ~ 2ООО Ша, записывалась релаксационная кривая в течение 60 мин, затем следовала разгрузка до ~200 r.illa н повторное измерение б (-fe) в течение СО ¡"¡я. в далшойаем ото? образец не попользовался. Показано, что с ростом степени как продольной, так и поперечной ярскамш увеличивается глуйпна нормальной и аномальной релаксации начряцёшШ, однако для продельной прокатки эффект выражен гораздо сцлъяое. Цракагка ¿¿армирует в материале опредиешше системы а:;оль":еши. В случае предагь-ной прокатки эти сцетеш екччьгення являются актпшш:.^ в пело сил, прикладываемых при измерении релаксация шшряЕешш (фактор- Швда маисш,дален). Иоэтск? уваютешхе плотности дислокационных петель о ростом деформации прявэдат к росту глуйшш кок нормашюй, так и аномальной релаксацш:. 3 случае поперечной прокатки сформированная система скольжения остаётся неКтрась-пой в поле одноосного растягиваш/i'ü напряжения (фактор 1йлида йнцзок к нулю), а найшодаеглое некоторое увеличений гдусл'ы релаксации с увеличением степени деформации моает быть отнесено на счёт действия плоскостей скольжения не характерна для данного напраЕлешл прокатки.

Анализ кинетики нормальной ц аномальной ролаксаци: нежадных и деформированных образцов показал, что актпвацдонннЗ объем Y* уненьпается от 5 * 0 км3 в пса одном соотсшпш до 0,8 t 2 им3 после деформации на 20 25 Вас , как и в крыстллльос, ак-ишавдонный ойъем уменьшатся с ростом предварительно!' деформации, свидетельствуя о возкс:глосттл объективного взаимодействия дефектов - носителей деформации.

Показало, что с рост.ом температуры вше комнатной увеличивается вклад как необратимо'!, так л обратимой еосгпадяющпл общой деформации, однако вклад необратимой компонептн преобладает. Лошвенце температуры прпвоцит к ушяьнешш г;;-едела текучести ц росту остаточной до&орпшеы. Измерения релаксации напрякегегИ в условиях ступенчатой разгр^кк показали, что уровень эффектиачи:: внутренние яшряхешгп сню^етёл os 0,Г56„ ;ри Т в 293 К ,дс 0,13 0,2бошп: т » 0.Ü5 V

Вюмфоншгс авйпешк 6\_при 'г >203 К гсяедсшт-1 КИ«;МЕЯ JTpyKTj..nd! pwiai-i.'/'jDiii в процессе изиерешз! иселтлигссвукт тхь шкоторнг, p&ia'c.'iuporvjiKHf.í з^юктeijymx.i внутрушп:!!.: ¡к'цр.тдйпнпм.

JSiEai.noca ae процесса дефоргащшх додала характеризоваться, более высокими значеккяш 6;.» Следует также подчеркнуть * что измеренные значения намного превышают средние значения внутренних завалочных. напряжений (характерных для походного состоял ля А'ЛС), величина которых, согласно литературным дан- • ним, составляет лкпь несколько процентов от иредела прочности.

СЩЕ ШЖШУ НО РШЛЕ '

1. Предварительная деформащах прокаткой -Öü^by>iaB.yt,

к 1*3% приводит к появлению ьэдцых ыак-

ciii.iyiiOjj релаксационного затухания яа тешературщой ■аавпсцмос-тн ВТ в интервале 250 * 280 К- Шергия активации релаксацзоы-ных максимумов BS составляет 0,5 i 0,05 эВ, чаоготзнй фактор - Ю- V*1. Црп низких теылературах' (Г< 200 id затухание в деформированных образцах сильно зависит от амплитуда де^орта-« що:,- но не зависит от частот. В области температур» соответг ствуодих пику ЗТ (2О0<Т«1<ЮО К)затухание зависит как от частоты, так и от ашлктуда деформации.

2. Дсфоргдцконшс пики ВТ в исследуещх.ДМС полностью ' подавлявтся ¿ольшц.31 илвстнческиш дтТюршщкями < «12 * 16%), олахтрогшкы облучением с энергией 2 УэВ и дозой I -Ю^йГ2,

а lajice докристйшгаацишиой термообработкой.

3. IIa основе анализа совокупности полученных результа~ тоз сделан вивод о юы, . что за обнаруаешыв. реаакевцвонние дики ВТ ответствешш дефекты дислокационного типа, которив формируются в А].;с в процессе гетерогенной деформации.

4. Деформация растяжением исследуешх Щ} сойровоЕдаетси образованием вгсугрекюк папршеешш, эффективная величала которых при кодаатной температуре превышает 90 % от уровня цркло-аенно^о напряжения. релаксация напржений в исследуемых /ШС при комнатной температуре носит в основном обратишй характер. Цредаорека качественная модель гетерогенной пластической до-фордйвдп,. основанная.надислокационных представлениях' о движении фронта сдвига в структурно-неоднородной срсде,

5. Установлено наличие анизотропии р&пвкешда напряжений: в предварительно дефоржровашш; прокаткой образцах: ■ суцест- . венное увеличение глубина релаксации реализуется- в том случае, когда сформированная предварительной прокаткой система скаль-

äeipjii является активной в поле одноосного' растягивающего надра-аенкя, прикладываемого при измерениях. Анизотропия релаксации напряжений свидетельствует о дислокационном характере гетерогенной деформации Л1ЛС.

6. Проанализирована кинетика релаксации папрягеняй при комнатной температуре и рассчитан активацношшЛ объем релаксация. В исходном состоянии акт:г>ациошшй объем cGCTáBimeT 1 * ■5- 10 тл3. Пластическая деформация приводит к умопылешш акти-вациенного объема в несколько раз, что мэзет бпть ннтерлретирс-вано как результат увеличения плотности дефектов дислокационного типа,

. 7, С ростом пениератури увеличивается вклад как необратимой, так к обратимой компонент в общи деформацию, однако dk-лвд необратимой составляющей преойладаег. Уменьшение предела текучести и рост остаточной деформации при повышении температуры оопрововдается сшшениеы уровня эффективных, внутренних напряжений до 20 % от уров!щ приложенного напряжения щи X = « 0.8 Т0. ■

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих pa0uiaxs .. . '

I. БелявовдсЙ В.Jf•» Хоник В.А* • Рябцева Т.Н. Шзкотемпера-туркш упругие и неупруги£ свойства пластически деформированного аморфного сплава Cu^Tigj, // Шгаллофизнка. - 1989. -Т. II, Jt 3. - С. 106 - III-

2¿ 2рник В.Л., рябцева г.д. релаксационные явления в пластически деформированном аморфном сплаве Hi^gSi^fi^ // Ь^талдоа^орфные материалы. Шевск, УдГУ, I988.-C.4I - 45» ■.

3..8олртух1Ш И.В., Белявский В.И.. 2ошш в.А.. Сафонов H.A.. Вгбдева Т.Н. Вшшие электронного облучения на ВТ и модуль упругости пластически деформированного аморфного сплава f^gSt"^// Штаялофшшса,-1988,-Т.10, К 6.-С.59 - 100.

• 4. Золотухин U.S., Белявский В. Я.. Хоник В-А-, ГНОце-ва Т.Н. Внутреннее трение в хгаоднод ефоршровгля ом аморфном шзлазз íJifaSlgíl^ // шл. - 1989. - Т. 68, вип. Г- - C.I85-I9Í.

5. Kociwob А. Т., Хоник в.А., ртбцева Т.Н. Нормальная и аномальная релаксанта напряжений в мегатршчеекп: сз aiuiox // // - IS90. - Т. IP, J i 3- С. 37-41.

6. Золотухин II-B., Коснлов А.Т., Хонкк В.Л., Рябцева Т.Н. .'¿Т-пн Д. н.» Црокошша Г. релаксация напряжений' в металлической стекле Ni^Nb^ (¡ CIT, - 1990. - Т. 32, J¿ 5. - С. 1378 - .

jtOvj'í.

V. Золотухин П-В., Косигов А-Т-, ВкЗцева Т.Н.., Хоник В. А-Бкутрошше напряжения в деформированном металлическом стекле ЙЧо^Чв // - - ^ П- - С. 175 - 179.

В. Хоипк 13.А., Вябцева 1. Н. Исследование релаксации вапрп-п8шШ в металлических стёклах при комнатной тешёратуре // з;и;а некристаллически твёрдое тел. ¡.Кжзуз, сб, науч. тр. Гдсвск, IS90. - С. 80 - В5.

о. Zoh iukliiti I.V., Bt'lyavskil V.l., Khonik V.A. ,. Hyabt-, , sfc'Va T.II. Ir.t-ernal friction in cold-rolled metallic glaacoa Cu50Tl50 and f,1?8siBbW M Pbys. Ctat. Sol.(a). - 199!?. -V. Hb . ni. - P.255-260.

Подписано к лечятл 3.01. 92 п. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Объем 1,0 усл.П.л.« уч.-изд.л, 1,0. Тираж 100 акп. Заказ й> Л . Бесплатно.

394026, г.Воронеж, Московский пр., 14

Участок оперативной полиграфии .

Воронежского политехнического института