Закономерности макромасштабной неоднородности пластического течения металлов и сплавов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

од

tr.íiK

IIa пловах рукописи

Д A H il Л и В ЯЕЮТ.СГР КгаиоБлч

Закономерности мзкроьаситойкой неоднородности пластического течения металлов и сплавов

01.04.07 физика твердого Teja

Автореферат

ДПССбрГсИ^и' Í17! С'."'..K'.ütIJ'J уЧ€-НО»1 Г*'

доктора ф;Ё1Жо-шт£1»яткческих наук

Токск I03D

Работа выполнена в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН

Научный консультант

доктор фкз.-шт. наук, профессор

Зуев Л.Б.

Официальные оппоненты: . доктор физ.-шт. наук, профессор

Дудзрев Е.Ф.

доктор физ.-шг. наук, профессор

Конева H.A.

доктор фиг.-шт. наук, профессор

Наумов И.И.

Ведшая организация Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (г.С-Петербург)

Защита состоится " /4 " а?рр/чз юа5 г. в 14.20 на заседании диссертационного совета Д 003.61.01 при ИФШ СО РАН (634021, Toi-ck, пр-т Академический, 2/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеки ЙФПМ СО РАН Автореферат разослан " 3 " порто хзз5 г.

.Ученый секретарь _ .

диссертационного совета ( f

доктор Физик о -NQTet^iT;i4GCKHi наук ^^Зулков E.G.

СШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Интерес к физической природе пластического течения капрямуэ СЕЯзан с технологией производства и потому насчитывает уже не одно столетие.

В практических задачах оперируют, как правило, с макроскопической пластптчносгъю, которой традиционно занимается механика деформируемого твердого тела. 11апрялс1шолце*<ос*/ирсванное состояние объекта здесь описывается в рамках кокгкнуальной теории, где пластическое течение рассштривагтся згак однородный по объему. сташотарный лроцс с, а нагружаемое тело - как бесструктурное образование. Поэтому механика деформируемого твердого тела мэяет иметь дело лишь с гладом! зависимостям (<? -С), характер которых в пределах решаемой задачи радикально ие меняется. Но реальные дефоршционные кривые многостадийны, а зачастую, скачкообразны» что либо вынуддает работать та достаточно узких участках этих зависимостей, либо влечет за собой необоснованное огрубление расчетных задач.

В то же время основные положения физики пластичности и прочности базируется, наоборот, на фактах неоднородное™ и локализовашости развития пласпгчосяой дефо».янки. После устаноалехия природы эл. менгарных носителей деформалии, кг.тсркз имепг микроскопические размеры, основной задачей физики пластичности стала пробяеш перехода от локализованного и неоднородного характера пластического течения на уровне элементарных носителей к описания стационарной шкроскопическсй деформации, характеризуемой, в первую очередь, достаточно гладкими кривыми упрочнения материалов. Как выяснилось к началу СО-х годов эха проблема не имеет тривиаиышг ракетой имэию в силу природы самих элементарных носителей. В дастоятее наиболее вероятные пути достижения прогресса в этом направд&нии связываются с представлениями об ансамблях элементарных носителей, коллективных модах и эволюции дефектных субструктур, с концепцией структурных уровней пластического течения и иерархии, а также с развитием физической мозомеханики

А

структурно-неоднородных сред. Из всех перечисленных теоретических . обобщений сле-ует, что и макроскопическая дефорьигия должна Сыть неоднородной. Однако гозосткых зксперкмеотальных данных о неоднородности и локализации макроскопической шпстической деформации явно недостаточно, особенно, для динамичного развития двух последних направлений.

Постулат о кзаиюподчиненности и ' взашообусловленности процессов на различных структурных уровнях предполагает установление закономерностей перехода от уровня к уровню. Сушествуиц1"э результаты физических исследований относятся, как правило, к объемам материала, которые соответствуют микро- и мезоскопяческому уровням. Для Еыяснения закономерностей перехода от мезоскопического уровня к макроскопическому необходим.) эксперименты с достаточно представительными объемами материала, "о разрешение в них дсдамо одновременно обеспечивать получение данных и о более низких уровнях. Такие результаты могут Сыть получены при исследовании укроскопнческой локализации пластической деформации в ходе нагружен:эт твердых тел. • Ограхая свойства объекта в целом, распределения локальных деформаций, с неизбежностью, задается неоднородяостями внутреннего строения образца, а, значит, и несут информацию о взаимосвязи процессов различных уровней. Кроме того, изучение закономерностей локализации макроскопической деформации интересно и в практическом пионе. Раннее обнаружение устойчивых зон локализации, по существу, выявляет области, где катерйал находится в состоянии предразрушения, и позволяет их диагностировать- Установление закономерностей эволюции. распределений локальных деформаций в перспективе может быть полезным для разработки новых критериев кгжигачоского состояния материала, дополнлщих используем,ю ныне в инженерных расчетах. Наконец, методика регистрации и анализа полей перемещений и деформаций, может бить применена не только для изучения пластического течения, но и других практически важных явлений, например, задачи те1Л/оупругости многокомпонентных изделий сложной конфигурации.

Изложенное определяет актуальность теш настоящего исследошкия.

В работе были поставлены следующие цели:

1. Установить закономерности макроскопической неоднородности ___пластического течения и дать им физическую кнтертреталигог

2. Количественно определить пирометры, характзризупцие макроскопическую неоднородность пластической деформации материалов различшх структурных классов. Установить факторы, контродирунцие их величину.

3. РазрзЗотать на основании полученных результатов модельные

представления о процессе развития пластического течения на {¿гироскопическом уроню.

4. Оценить возможность введения нетрадиционных критериев ькяалячоского поведения материалов, основанных т анализе полоз де^с ршдаи.

Для достижения поставленных целей решались следующие конкретные задачи:

1. Разработать мзтодику. позволявшую производить физический анализ развития пластической деформации на макроскопическом и следующем более низком структурных уровнях, которая долкка давать сравнительно высокое разрешение при большим поле зрения и обеспечивать количественное списание процессов деформирования во времена к по пространству нагружаемого объекта. Изготовить авгсшх1к»фованкнй лабораторий кошлекс регистрвякя " анализа полей смещений деформируемого таяа.

2. йсследоьать поля смсаденкЗ и их эвешдав ь црсздьсс&х активного лзгружения к ползучести штергллов распообрззвшс струпу. их классов и в различных сдостояжях. "гучить оту звелшкв на всех стадиях деформационной крквсЗ в мелко- и крупнозернистых поликристаллах, монокристаллах и аморфных сплавах.

3. Исследовать временные и пространственные распределения

ттемтеч"" тензора дисторски в различных мзтериаяаг, в ркзшх усл"ваях иягг'ужюя и на резкие стадиях деформгрогаяия. Проанализировать характер названных распределений при упруго-пластическом переходе, в процессе стационарного течения, в тсловяях локализации деформации и при переходе к разрушению.

4. Обязкзпъ результаты исследования расцредвяоюШ кешоневг ' тевзора дисторсии при ^игрузпегои, выделить наиболее харвкгоршо

вида этих распределений, изучить условия их взаимопревращений в процессе деформирования твердых тел.

Научная новизна и практическая значимость полученных в работе результатов определяется тем, что в ней впервые:

разработана оригинальная методика регистрации и анализа полей кошокент тензора дисторсии при активном вагружении и ползучести плоских образцов: созданный измерительный комплекс позволяет получать колнчественнуп информацию о пространственно- временных распределениях локальных смещений с поля зрения более 100 см" с точностью, не уступащей оптической микроскопии, и преобразовывать их в паля деформаций и поворотов:

произведено систематическое исследование эволюции полей компонент тензора дисторсии в процессе деформирования широкого класса материалов, включая монокристаллические,

по^-теристалличесхиэ и аморфные металлы и сплавы: изучено влияние на хг^актер распределений услохлй деформирования и структурного состояния материала.

осн. ..ружено, что в йэльпгкнстве случаев паля компонент тензора де«сторсии не являются стохастическими, а обладают макроскопической периодичностью в пространстве и во времени:, оценены параметры периодичности для' различных деф^рмируешх материалов и условий нагружения:

Еьгделено пять основных видов распределений локальных компонент дисторсии в деформируемых объектах, коаорые находятся в соответстЕж с типом деформационной кривой материала и с ее стадиями: установлена последовательность смчнн распределений в ходе какроскопического пластического течения • вплоть до разрушения;

сделана попытка обьясненияе природа наблзздаешх распределений локальклх деформаций в рамках представлений о дефорглгруемом объекте как открытой неравновесной системе, в которой происходит формирование автоволн и стационарных, диссипативных структур: показана связь типов диссипативных структур со стадиями крпг.пй упрочнения материала:

показана перспективность использования анализа распределений локальных .доформздий дл^ характеристики состояния материала и ег'о

эксплуатационных свойств; предложены левые критерии, которые могут б.лъ применены для прогнозирования ресурса и надежности

деталей и элементов конструкций. _______________________

етлзрзбетшп-шй измзрительнмй комплекс регистрации и анализа подай смещений нагружаемых объектов явился аппаратурной основой метода неразрушапиего контроля тяжелонагруженних конструкпзт!*, глпзтентовашгого в Р; зсйской Федерации, Яп01йш и США.

!!а защиту наносятся следуйте одювще подожения и выводы:

1. Совокупность экспертамггалыллх результатов о видах к проявлениях неоднородности макроскопической пластической деформации. металлов и сплавов, вклпчая who- и толикристаадичрсяко ОНК тт ГЛ: материалы. а таюье металлические стеюи, пря рззлту.чхпг температурно-скоростных усж-яях нагружения. Обнаружение пространственно-временной периодичности эволтт мкродеформздии.

2. Обобщение экспериментальных данных в форме представлений о деформируемом материале как распределенной, системе локализован-ннх сдвигсвы;: зон (концентраторов напряжений разных масштабов ), где релаксацк .иные деформацг энные процессы взаимоувязаны Наблвдэеуые проявления макроскопической неоднородности пластического течения при этом рдгемэтрчвапгся как рег?/лътг.т формгешшя дшитошк структур (ьнгоеат )-

3. Ногме качественные критерж пластической дефор*«нии,

ка представлениях о структурных к мхатлЗаас шьстк '.хгчого течения и их иерархии. Экспериментальное и аппаратурное обеспечение разработки нотах критериев в аез м*гом.ткзироЕанксго комплекса йля шшиза полей дафоршшй при нагру^-едаи макроскспич'хжих объектов.

Апробация роботы. Разудьтагм работа докладавадись на: licccoEEHC.v. семинаре "йтпко-г -змгтричбекие методы исследования дефорувци^ и напряжений" Шкасс, 1385); II а Ш Всесоюзных ксиЗДуяшях по оптике прочности и пластичности шгшжов и сатавов (Ку23ьзгев, 1X0 и 1333 5; П и Ш семинарах ^Зтруктурше аспекта локализации деформации и разрушения" Харьков, 1386 и IS6S ); 1У и У по физике прочности и пластичности (Харьков,

ISS? и IS0Q}; объединенном заседали трех постоянных Всесоюзных

е.

семинаров "Дифракционные метода исследования искаженных структур"» "¿./туальше проблемы прочности"'' к "Физико-технологические пробкеш поверхности металлов" (Череповец, 1388): Мезздународном семинаре по шсокоэнергетической обработке быстрозакаленных материалов (Новосибирск. 1038); Сибирской школе по современным проблемам механики деформируемого твердого тела (Новосибирск, 1983); I Всесоюзной конференции "Сильнозозбувденные состояния в кристаллах" (Томск, 1938): УП Всесоюзном совещании по взаимодействию между дислокациями и атсшми примесей и свойствам сплавов (ф7ла. 1933Всесоюзном семинаре "Кшетика и термодинамика пластической дефоршции" (Барнаул, 1988); Всесош-ном семинаре "Пластическая деформация материалов в условиях внешних энергетические воздействий" (Новокузнецк. 1988); ХП Европейской кристаллографической кон2>еренции (Москва, 1389), У1 Всесоюзной конференции "Физика разрушения" (Киев, 1989); Ш Всесоюзном совещании "Физико-химия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов" (Москва, ■ 1989): И Всесовазнс. I симпозиуме "Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии" (Киев. 19-33); Всесоюзной научно-технической конференции "Иктер-кристаллигная хрупкость сталей и сплавов" (Ижевск, 1989); • Международной конференции "Ноше методы в физике и механике деформируемого тела" (Терскол, 1030); У Всесоюзном семинаре "Структура дислокаций и механические свойства металлов и сплавов" (Свердловск, 1990); 1У Всесоюзном симпозиуме "Стали и сплавы криогенной техники" (Батуми, 1990): П Всесоюзном симпозиуме "Си-■ нергетика" ( Москва, 1991); I Всесошной конференции "С!птические исследования потоков" (Новосибирск, 1991): 1У Европейской конференции "Восток - Запад" (С.-Петербург, 1093); П Китайско-российском симпозиуме "Прогрессивные материалы и технологии" ДОеньян, КНР, 1233); ¡1 Международной шкале-семинаре "Эволюция дефектных структур з металлах и сшивах" (Барнаул, 1994).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено -в 33 печаля« работах, список готор;,гх приведен в конце автореферата.

Р^е'л ШЗРПЖг. Диссертационная работа состоит из 5 глав, содержи: 2-г.З страниц машинописного т-жста, включая 57 рисунков, Б таблиц и библиографию из 240 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДРРХАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Зо введении обосноват актуапьность теш диссертационной

-----работы,-указаны цели- исследовз!1ия,- - тучная - новизна -полученных-------------------

результатов и практическое значение робота, сформулированы ссновше положения, шносише на защету.

Первая ошва является постановочной. В ней анализируются основные подходы к етмсаклш пластического течения, в тем ' исле и наиболсо часто используемый - дислокап-онный.

Отмечено, что перше успехи л понимании физической природы пла'л.поскоА деформации были связаны с установлением алементаршх носителей ее - дислокаций. Основными достижениями теории етджидуалытмх тслокымЯ стали объяснения причин различия мржпу теоретической и реальной прочностью твердых тел и физической природы предела текучести.

В большинстве случаев физические пределы текучести реальных минокристаллов, а также температурные зависимости пределов могут быть рассчитаны в ранках дислокационных теорий, исходя из свойств индивидуальных дислокаций.

Описание предела текучесп. поликристаллических тал связано с большими трудностями. О; ако, в настоящее время существует модели, построенные на основе теории дислокаций, которые позюхгшг рассчитать кпк коэффициент зерногратгшего упрочнения, так и с и предел текучести широкого круга поликристаллических теория тел, используя лишь один феноменологическз!й парлмотр.

йалее анализируются дислокационные теории упрочивши. Оглзчеко, что модели, основанные на принципах адлзггигности и подобия дислокационных структур могут только качественно обосновать изменения коэффициента упрочнения, то есть, стадийность деформационных кривых, причем, в простейших случаях. Единого количественного опио...шя всех стадий деформационной криво- ¿егз для мокоп-исталлов с ПК, <Ш или ГПУ решетками г рамках згой концепции создать не удалось.

В первую очередь, это обусловлено тем, что принцип подобия дислокационных субструктур не выполняется- В процессе нагружешя эволюция . дислокационных распределений приводит к последовательному формированию и распаду целого ряда ткгаестБзтзю различных видов их. В работе рассмотрены различные схеш эволюции

дислокационной субструктуры- Особое нслоние уделено наиболее разветвленной и всеобьемлнцей систематике Э.В.Козлова и Н.А.Коневой. Отмечено. что авторы данной концепции убедительно продемонстрировали однозначную и универсальную связь эболэдии видов субструктур со стадиями упрочнения. Каддой стадии соответствует процесс, распада одного вида субструктуры и образование другого. Межстадийные переходы обусловлен! исчерпанием первого вида и зарождением еще одного, третьего. Коэффициент упрочнения на рассматриваемой стадии определяется сопротивлением сдвигу в дислокационной субструктуре, доля которой убывает. Тагам образом оказывается возможным количественный расчет коэффициентов упрочнения на разных стадиях, ко одновременно встает вопрос о причинах эволюции субструктуры. Б настоящее время их ищут в явлениях самоорганизации в дефектной по: ч<стеш.

Рассмотрен вопрос о коллективных модах пластической деформации в постановке В.И.Владимирова и В.А.Лихачева как- основе ^амоорганкзаци!. Показано, что коллективные эффекты с неизбежностью приводят к выделению .нескольких характерных масштабов единого процес -л формоизменения. Это инициировало появление многоуровневого подхода' к описанию п- хтичэской деформации. Проведен сравнительный анализ концепций структурных уровней В.И.ВладпмироЕа с сотрудниками и В.Е.Панина, Ю.В.Грикяеза, . В.А.Лихачева. Отмечено, что первая в основном является геометрической, в то время как в систематике В.Е.Панина заложен осо&й подход к описанию пластического течения, в котором дефоршруешй объект и дефоршрукцее устройство рассматриваются в виде далекой от равновесия диссипативной систем.!. Сердцевиной концепции структурных уровней пластической деформации и рззруиения В.Ч. Панина с сотрудниками являются понятия сильновозбужденных состояний и механического поля. Анализ г:;г;сс представлений показал, что, с одной стороны, осуществить переход ' г микрсскогагческого дислокационного уровня к макроскопической пластичности прнципиально невозмо;кно, а с другой, что шкрсскопичос;х1Я неоднородность- пластического течения должна подчиняться определенна... еще невыясненным закономерностям.

В заключение глаш определен круг вопросов, обусловивших

и.

актуальность и цели настоящего исследования. сформулированы конкретные задачи диссертационной работ;,I.

------------По - второй - птпве - обоснован - гыбор метода. атглчатеого —'--------------

поставленным задачам, раскрыта физическая основа метода, дано описание разработанного комплекса регистрации и анализа полей дисторсий нагрухаешх материалов. Кране того, предста&яенз :г.апссифика1д:я матери-лов для исс-издопоння и пр!шедено обоснование их выс.ора.

Сбзор способов регистрации и шплта. полей деформаций и иапрякениЯ показал, что постшясным задачам исследования в наибольшей степени отвечают интерферометрические методы ко1 ерекгноЛ от'йки. 'Из ни* была ныбрана С!нжл-итч?рфераметрия кяк метод, который наиболее просто обеспечить в аппарату, юм отношении. С другой сторош ока позволяет бесконтактно зафиксировать поле смещений деформируемого объекта размерами 100 см* и более с разрешением че хуже 10 мкм. Метод успешно применялся ранее для изучения полей упругих деформаций, но применительно к исследованию пласте юского течения в работе использован вг рвые. В данной -лаве рассмотрены физические осноеы спекл-ингерферометрпи, приредены математический аппарат расчета спекл-юггерферогршм, схем,: регистрации и декодирования двухокспозша'.онных споклограми.

Цер-етльное место в главе г?жяет -оплсани«? реаяизовжшого при участии автора асгоштйзирсшчного лазерного г.-стлскса дйл регистрации н анализа полей дисторсий пластически нагруяиеглчХ объектов. Комплекс зкличает б себя шгр>уяяпцее устройство, оштасо-мзханичоеккй блок записи и расшифровки двухэкепозишонгея спекл-фотогрсфий и персональный компьютер, сна&кеяшЗ спецйалк«!р&ванк&/и платами Евода ~л обработки оппяееккх изображений. В качестве наггужаадего устройства использована У1сч;ерсальвая лслъ.тателькая ;.гежа - гтз".

сгг/ко-глзхс.чкческкй блок состоит ж гжхс-^го стксшдовсго лазера мощностью * 50 мВт (ЛГ - 38, НИ - £03оптических деталей для освещения исследуемого объекта и получения его изображения на высокоразреаапзих голографических эмульсиях, а также для скйжроЕзки дн;»'хзгссп0з;ш;:с1шй1г пзобргж-жй ;»тлоагтг-ргурггм лазерным пучком. 3 этот яе блок входлг устройство

позиционирования и перемещения двухэкспозиционных спеклогрош я видеокамера ввода изображений шггерферограш в компьютер типа

IBM - PC - AT С286/-38еэ.

Образец, подвергаем,® одноосному растяжению в режиме активного нагружения или ползучести, освещают расаирешшм лазерным пучком. Первую экспозицию производят после деформации до предела текучести, затем образец растяпизамг на 50-100 мкм (лс) и повторяют экспашрование. После смены фстоносигеля (фотопластинки) экспонируют следупаую, снова деформируют образец на ¿С, производят вторую экспозицию, меняют фотопластинку и т.д. Таким образом, после проявления фотопластинок получают набор спеклограш, каждая из которых в хронологическом (через д^дсе) порядке содержит информацию о поле смещений образца по отношению к цредыдущей. Этот набор записанных "in situ- спеклограмм охватывал либо интересующий представительный участок кривой нагружения, либо всю диаграмму в целом.

Процедура расшифровки спеклоггтлы сводилась к ее сканированию „азерным пучком и определению наклона и шага полос Юнга, возникающих при дифракции на двойкой системе спеклов. Картина полос Юнга отражает усреднена'Ч по области просвечивания прирост •вектора смещения, а названные гарамэтры позволяют опре. злить его направление и величину.

Упрощенная схема работа комплекса при расшифровки спеклограш. следующая. Спеклограша устанавливается на микроподвижный столик с дистанционным управлением. Столик позволяет перемещать спекло-грамлу в ее, плоскости в двух координатах в пределах 100 ш, с минимальным шагом 14 мкм и ошибкой позиционирования 0.5S. Перемеще-'кия осуществляются двумя миниатюрными шаговыми двигателями, которые управляются персональным компьютером с помощью встроенного интерфейса. Картина полос Юнга за счет дифракции на спеклограшэ формируется на полупрозрачном экране, позади которого на фиксированном расстоянии расг^ложена видеокамера. Сигнал с видеокамеры поступает на встроеншй в компьютер интерфейс, который производит оцифровку телевизионного сигнала и осуществляет нрогрзтю-упрг-ш-■ лясмий нвод-данных в оперативную-память компьютера.

Управление комплекса в режиме скащ^ования спеклогрелш осуществляется по разработашой программе, которая анализирует

5юоС1иженио картины полос, отчисляет их шаг и ¡юклон, перемещает спеклограмму в соответствие с определенным рабочим лолем сканирования. Перед тетилом работы оператор в диалоговом режиме задает конфигурацию систем.). Назначаются также режимы фильтрации изофежения и параметры фильтров. Устанавливает число необходимых замеров в одной точке спеклограмл]. Затем спеклограмла выводится оператором в начальщю точку, то есть в позицию у=о- После

этого оператор может переместить сг клограмму в лнйую точку области сканирования и начать работу в ручном или автоматическом , режиме.

Инструментальная ошибка комплекса при замере локалышх относитАиьтпс уллкнстшй с использованием камеры КТ;(-52 (вэдикок) 10"" (данные для десятикратного замера в казной точгсе).

Третья шд посвящена изучению эволюции полей перемещений и деформаций в нагрутаешх материалах. Исследования выполнены на крупнокристаллических однофазных ОЦК (го+зчз1 ) и гщ (А1 ) штериалах, на мало- и среднеуглеродистых сталях и на аморфных металлических сплавах. Этот выбор определялся стремлением рассматривать пластическое течение одновременно на шкроскопическом и зерег-юм структурных уровнях я выяснить, насколько универсальными являются обнаруженные гакоисмериостй.

Первые к'з эксперимента, шпалненше с примзнением списанного кошлег а регистрации я анаглса полей персмздепиб ¡а кремнистом железо и алгмгнпп, обнаружили следующие в&жшо яаяеюи:

I! поля смокений при растяягаши как ОЦК, так и ГИК материалов кмз.чт неоднородный и нестационарный характер; участей интзнсиннсго удлинения перемежаются зонами относительного покоя, причем положение их во времени, то есть с ростом общей деформации объекта. меняется;

2) начиная с сзшх рань: х стадий пластического течения (факт!гчес"я с предела текучести), поля смещений еыяеляггг существозапие гючитолыих по размеру ротациончо-с^даиговях ген; границы этих участкоз не всегда совпадают с границами структурных элементов, то есть зерен, но сопровождаются микросдвиговами процессами, способными обеспечить такие повороты (двойникованием в кремнистом железе и мультиплетным кристаллографическим скольжением в алгмигаи); есть основание предполагать, что данные

поворотные процессы имеют аккомодационный характер:

3) в расположении ротационных зон, участков интенсивных удлинений и сдвигов, областей относительного покоя, а также чеоедовании их во времени в процессе деформирования проявляется периодичность процесса, определяющего характер пластического течения на макроскопическом уровне.

Периодичность полей, регистрируешх при деформировании, становится более отчетливо выраженной, если рассютривать не абсолютные смещения точек образца, а локальные компоненты тензора дисторсии (рис.1 ). Шло установлено, что при активном растяжении названых крупнокристаллических материалов наблшешгся периодические во времени и в пространстве распределений сдвиговой и поворотной компонент. , Пространственный период этих распределений составил =* 5 * 10 ми и не менялся существенно пр" изменении размеров зерен более чем на два порядка и скорости нагружения в таком же интервале. Эволюция пространственно-временных распределений компонент дисторсии может лено;..даологически трактоваться как волновой процесс, со скоростью распространения много меньшей скорости звука, и не зависящей . от структурного состояния маг эриала. Она на I + 2 порядка выше скорости перемещения подвижного захвата нагружавдего j гройства.

Подобные периодические закономерное™ распределений локальных деформаций были обнаружены и при растяжении многофазных ОПК'материалов ( мало- и среднеуглеродистых сталей). Размеры структурных составляющих здесь были обычными для этих • штериалов я составляли несколько десятков мкм. Установлено, что пространственная периодичность в сталях устанавливается на участках деформационных кривых с положительным и слабо менявдился ' козффициентом упрочнения. Период составил £ 5 ш. Временная периодичность не выражена. lia площадках текучести малоуглеродистых сталей 0ЭГ2С и I2K обнаружен^ перемещение зон локализованных сдвигог и (или) поворотов, расположение которых совпадает с фронтом полос Чернова-Лвдерса. Скорости перемещения таких зон по порядку величин близки к скоростям еолнового ' процесса в fe * 3xsí и ах .

Пространствешо-вр; ¡енная периодичность макроскопической неоднородности дефорлшдии оказалась свойственна не только

Л

кристаллическим, но и аморфным материалам (металлические стекла на основе железа и никеля). При деформировании таких материалов периодичность Еыражена слабее, картины распределений более стохастичны чем в случаях нагружения кристаллических тел. Однако в ряде случаев удалось устанол:пъ величины пространстранственных (г 4 * 8 ш) и временных периодов, оценить скорости волнового процесса. Обнаружено также, что пространственные периоды и скорости волн деформации не зашсяг от размеров образцов, а волновые поверхности ориентированы вдоль полосы сдвига в изотропном материале, деформирущешя согласно условию пластичности Треска.

В главе делаются попытки сопоставить наблапаемую пространственно-временную периодичность распределений локальных деформаций с извстными по литературным источникам волновыми прг-'ессаш при пластической деформации, например, с волнами Кольского- Показано, что ни условии деформирования, ни количественные ■ параметры не позволяют провести эту аналогию. Рчскг-лваэгся предположение, что такое упорядочение ¿.гигроскопически неоднородной пластической деформации может быть следствием кооперативных процессов в подсистеме деформационных, дефектов. Констатируется, что для обоснования данного предположения необходим экспериментальный материал по эволюции полей дисторсий в материалах с предельно простой внутренней структурой (в монокристаллах), на различных стадиях деформационных кривых и : ри различных температурах.

Четвертая глата посвящена исследованию эволюции полей деформаций при растяжении монокристаллических сбрзцов ' си, дисперсионно упрочняемого сплаЕа с^юйи+о^п е закаленном и состаренном состояниях и л1. Исследовалась также деформация бикристаллическ!тх образцов а1 и поликристаллических при пйгл<женной теш&ратуре. Изучался характер эволпши распределите локальных деформаций три логарифмической ползучести Л1, на утруго-пластичоском переходе в сталях и упорядоченном спет» ш3мп, а также в условиях внешнего токового воздействия.

Зш гжепори^лггы, шполнешпле на различных материалах и на разных стадиях деформационной кривой, подтвердили независимость параметров пространственно-временной периодичности при

плпстич-ссксм течении от начальных условий. Во всех случаях пространствеший_ период..,:.составлял — несколько ш, "скорости 'перемещения деФоршдоогемх зон были на I * 2 порядка больше скорости перемещения подвижного захвата нагружающей . шшины. Анализ результатов позволил выделить пять основных типов кннетсгч'оских распределений компонент тензора дисторсии при пластическом формоизменении и сформулировать условия их наблюдения. Установлено, что типичными является: хаотические распределения. одиночные перемешашиеся фронты деформации; бегущие "волны";

устойчивые пространственные периодические распределения; устойчивая локализация деформации в определенных областях объекта.

I. Хаотические (апериодические) пространственно-временные распределения наблшгшгся во всех экспериментах. Однако продолжительность (время жизни) таких распределений бывает очень разной. Как правило, они соответствуют переходным участкам деформационной кривой. В первую очередь, зто - переход от упругости к макроскопическому пластическому течению (микропластичность).

Затем хаотические распределения наблюдаются при переходе от стадии легкого скольжения мснокристрллов к стадии линейного ' и.аи параболического упрочнения, если Я стадия отсутствует. То же происходит на переходе от площадки текучести к стадиям с ненулеЕым коэффитиедгом упрочнения в поликрпсталличоских материалах с резким пределом текучести.

Если кривая нагружегаи материала не имеет особенностей (как у аисминия или кремнистого железа, например), то безотносительно к наличию или отсутствию м?явсренних границ хаотические гаспрг-деле!!ия присутствует ка всем протяжении до начала И стадии дефзрмдщонисго упрочнения. Следует однако заметить, что у исследованных в данной работе материалов П стадия упрочнения была пыражена нечетко плодила в переходную, поэтому утверждение о соответствии упорядоченных распределений, только С] и более высоким стадиям упрочпетст требует дополнительной проверки.

Хаотиче~ше распреде.че11ия могут появляться и на К стадии

кривой деформации, но в этом случав они как бы вкраплены в цепочки распределений с хорошо шраженной пространственной и временной периодичностью. Так было, например при деформировании поликрястал-пических крешистого железа, алгшния,

среднеуглеродостых сталей 65Г и У8. а также монокристаллического алюминия. Апериодические распределения почти неизбежно возникают в период предразрувения, когда у штериала 1 юдготавливастся устойчивая шейка.

Наконец, иногда хаотические распределения оказывается характерными всей кривой дефорлфовакия объекта. Этот случай весьма редкий, Наблюдался он в основном при растяжении аморфных сплавов ГомВ,« и причем не всегда.

Деформационная кривая таких штериалов короткая, предел прочности заведомо ниже ожидаемого, что в первую очередь связано с низким совершенством макроскопического строения образцов. Например, разнотолщинность их из-за гэзоеых строчек бит от 2 до 25 мкм. Иногда лента аморфных сплавов бывает попросту перфорированной, то есть содержит сквозные отверстия размерами до десятков микрометров. Эти обстоятельства не позволяли- однозначно утверждать, что хаотические распределения локальных деформаций -свойство внутренее, присущее деформированию и разрушению аморфных объектов, а не обусловленное внешними причинами, например, геометрической неоднородностью.

2. Одиночные перемещающиеся фронты деформации характерны для поликристаллических материалов с резким пределом текучести и монокристаллов, у которых имеется стадия легко:-« скольжения деформационной кривой. Фронт деформации представляет со5сй хсрсас оформленный максимум локальных удлинений. Его положению соответствуют максимуш сдвигов-2 компоненты тензора дисторсии и (шш) поворотной компонента. Такой фронт перемешается с постоянной скоростью, которая на 1-2 порядка вше скорости перемещения подвижного захвата нагрулашего стрзйства. В шлоугдеродастой стали, где можно визуально наблюдать полосу Чернова-Лвдерса, такой фронт удалось однозначно отоящестигть с фронтом полосы. При встреча этих фронтов происходит их взаимное гашение. В дальнейшем, как уже говорилось, возникают на некоторое время хаотические пространственные ' распределения. Положение

данного фронта в пространстве образцов монокристаллов

---------кристаллографически задано, а в^полигфистаМйческйх обметах

соответствует направлению максимальных сдвиговых напряжений, кат впрочем и полосы Чернова-Лвдерса, когда она полностью сформировалась. Вслед за первым фронтом дефор\ации, как правило перемешается и другие. Подобная картина наблюдалась при растяжении монокристальных образцоз си-ш-^п и поликристалличаских упорядоченного сплава М13мг,. в то же время, при растяжении малоуглеродист Л стали 12К существенная деформация остальной части объекта начиналась только, после прохождения рассматриваемого фронта.

У материалов с параболической (без особенностей) дааграмуюй. дефоривдии появление одиночных деформационных фронтов не было обнаружено ни разу- Внешнее гчергетическсе воздействие, по-видимому, способно увеличить скорость перемещения деформационного фронта, как это наблюдалось при электростимуляции пластического течения.

З.Бегущие (фазовые) "волны" в процессе эволюции распределений локальных деформаций наблюдались только на участках деформационных кривых с ненулевым положительным коэффициентом упрочнения (рис.2 >. Как уже отмечалось в монокристаллах меди и ее сплава си-ш -зп таким "волнам" предшествовали прохождения одиночных фронтов и зон хаотических (апериодичных) распределений. То же самое характерно и для упорядоченного сплава ш3мп. в монокристалла/ пространственный период этих "вши" (длина) связан с кристалло1трофической характеристикой скольжения - длиной следа. В поликристаллических объектах установить связь его с геометрическими параметрами образца или структура« элементов не удается. Скорость таких "волн" совпадает со скоростьп предшествующих одиночных фронтов деформации, то есть составляет (10+100 (ут - скорость перемещения подвижного захвата нагру;гапцего устройства). Параметры "волн" потаи до начала формирования шейки в данных материалах не менялись. Началу устойчивой локалгеании деформации предшествовал сравнительно небольшой пер-,иод существования хаотичоских распределений деформации.

Фазовые "волны" развития пластической деформащм

Рис. 2: Лрострьмгпк'шю-врсм'шиос рас ир^слс ни г локпльних удлинений в мхиютюм моиочрие галле Си->ч-5п

Рис. Пространствен ко-промен нос раеп|>едслгние локальных удлинен«!» в состаренном мовокрксталле

зарегистрированы и в материалах с параболической даагр&шоЯ

-----------нагружения" —Кт-длютгтсже" (в"ксследою:2Шх"пред(элах 5~не зависели

от геометрических характеристик объектов, а скорости распространения были в указанных пределах и определялись темпом нагруженкя. Однако в отличие от монокристаллов и упорядоченного сплава промежутки врхьмени деформирования, когда наблюдались бегущие "волны", переметались хаотическими распределения?«! локальных деформаций. Данные по исследованию аморфных сплавов позволяют предполагать, что в процессе деформирования длины "езж" могут умеиькаться. В акмазм бегущие "вояны" оятружвт не только нр:: гзгпзасм кагрузешх. но и при испытании на ползучесть. 3 последнем случае отмечено, что скорость "волн" еозмошо определяется активащюнными параметрами микропроцесса, контролирующего ползучесть.

Однако в целом, фазовые "волны" деформации в таких материалах (алюминий, кремнистое железо, аморфные сплавы, среднеуглеродист&я сталь) появляются только эпизодически. Для этих сбьектсз более характерны устойчише

пространстёешо'-периодотеские или апериодические, случайные распределения локальных деформаций.

4 .Стационарные ггросат^стЕенно-периоднескио распределения деформаций наиболее подробно исследованы в алюмишш. Они характерны и для поли-, и для моно-, и для бикристалллчееких образцов этого материала. Со всей определенностью можно утверждать, что такие распределения реализуются только на парабол:гчоской стадян деформационного упрочнения монокристаллов Д1. В полмсристоллических образцах пространстве! тая периодичность возникала практически сразу после достижения предела текучести. Бшсристаллы здесь дают наиболее ватную информацию в том смысле, что фсряротгше периодических нростраастБвшйпг распределений локальных деформаций возшшо, --ели в пластическое течение вовлечен весь объем нагружаемого, объекта. До тах пор, пока деформация сосредоточена в благоприятно ориентированном зерне и приграничной зоне, выделить устойчивый пориод распределений им огмояио, дгтаю для ограниченной области образца. Следует комстсти, что в лх пространстпо.'шый период распроделе(Я1й независимо от структурного ссстоягсп объектов =-5 ш.

Несколько другой тип сташонгршх упорядоченных распределений компонент тензора дисторсии возникал при растяжении состаренных монокристаллов си-т-яг» (рис.З). Из-за малой длины образцов количество зон локалетованной деформации здесь Сило ограничено, а потому говорить о пространственном периоде не имело смысла. Однако положеше этих максимумов в пространстве оставалось постоянном в течение Есего времени дефорлгоозшшя, практически от шчал" течения до разрушения. Парод разрушением амплитуда одного из максимумов стала резко возрастать, и произошел переход к устойчивой локализации деформации, а затем к развитию здесь магистральной вязкой трещины.

Как уже отмечалось. стационарные периодические распределения перемелются стохастическими, продолжительность которых по времени сравнительно невелика. Ваяно заметить. что пространственный период сохраняется постогчшм и в таких ситуациях. Предшествовать стационарным распределениям могут как хаотические, так, по-видимому, и состояния с перемекашимися деформационными Фронтами.

Б.Тот факт, что в достаточно говсппных ттериалах место будущего разрушения оказывается "отмеченным" максимумом локальных деформаций, то есть является зоной устойчибсй локализации, сам по себе, очевидно, тривиален. Интересым здесь является то. что такой максимум может быть Еыявлен на распределениях компонент тензора дисторсии задолго до того, как та кривой гагрузеения или в форме объекта появятся заметные изменения. Так в среднеуглеродистых сталях 65Г и У8 появление максимума С«« - ксмпонг>ггы тензора дисторсмг зафиксировано в зоне предразрушения за З-Сй до разрыва и за 1-ЗЖ до начала-формирования шейки.

Следует.' отметить, что целенаправленные исследования процесса трещин ооброзоваш'Я показали однозначную связь максимумов локальных поворотов с местом формирования , трещины. Это нзблвдалось и при усталостных испытаниях к при растяжении в условиях жидко-металлического охрупчивашя.

Таким образом, экспериментально наблюдаемое распределения локальных деформаций могут бь.ть сведены к ограничен. :>МУ числу характерных типов.

В пятой главе сделана попытка ' интерпретировать простран-

ственно-време/шую упорядоченность макроскопической неоднородности

деформации _в • рамках___физической - •- мезомеханики — структурно

кеггднсрсдая сред и дпспилагивлой природа пластического течения нлг'м.'кг.ем'.х трергсзс тел как открытых неравновесных систем.

Показано, что представления мезомеханики позволяют Сгнить трок:.® ¡цисдаэ- ротошюнкна тип дефоршцконшх фронтов, их зароп^-ш» у захватов нагружающего устройства, вихревой характер гон у.тт-.Хчйр.сЗ .таг^лсгазк! дефоршяшг (областей пр^дгразруотения).

Лля списания :-"шети'"1 развития макроскопической неоднородности пластического течения продемонстриривана пегспектягнссть й^Зч-оанил обшпс педхогрз» прКгйаяешх для сгкт>ткх кс-ркпкзссцлх систем. Выделены управлявшие факторы, которые пек деформировании твердых тел приводят к образованию упорядоченных диссипативных структур, демпфирупаий - упругие напряжения и автокар агатический - сдвиговая пластическая деформация. Деформируемое тело представлено как среда, состоящая из коидентратсров напряжений разных масштабов. . Показано, что концентраторы как элементы среда (деформируемого тела) могут иметь циклически кинетику и функционировать в азгеколебата^чом " Послс дтгее олооделяэтея уровнем

прляеггкгогэ к штерпалу тазокегг ссздеЯстввя и яешчзя&п

ра-.:гдх-,т-л;.чЧН'-й с::стеу- глапгг^рял-а-пзгх кеш^онтраторов мргут Ес;:н:>:ать двигуци'-ся ;; стгагакизрегв пглегрянтгвйшю-перпс.-ггэстео

усто^чтЕЖ дпе^ппаттсшй структуры). структур

спгсделяэтся соотпкяенкяхя рярамзтосп агтокаталгптюсксго и лсшфврушегс фпгсторсв, котсспб мг.няэтея в еаввгшэсги от стаций деформационных кривых. В результате анализа кинетики рЕГпрслтлгттаой с;ыгеш Ендедеш два характерных масштаба, стоясяаиогя к мпоо- и магроуревмгм - размер зевы локализации дй!-ор.'.£щии и пространственный период распределений таких зон. Таким образом отражается связь маептабных уровней ' и появляются перспективы количественного описания перехода от мезоскогического уровня к \т;роскогг,носком1г.

Такой анализ позволяет прздвсаигь дополнительные к иыно ::сиользус;.ы:.1 критерии поведения материала, кеобходга.ие для

оценки ресурса и надежности деталей и конструкций. Определяющим здесь выступает вид регистрируема диссипативных структур и параметры последних. Так регистрация одиночных бегущих Фронтов свидетельствует об упруго-пластическом переходе- в штериале, а появление устойчивой локализации свидетельствует о прсдразрушенш и зоне расположения будущей магистральной третей.

Однако вопрос сб авговолновой природе пр-остранстсенно-временной периодичности распределений лекальных деформаций не может на данном этапе считаться окончательно решенным.

Во-первых, это касается математического описания точечной кинетики, проблему которого можно решить только при строгом теоретическом описании процессов, протекаяцих в мззообьемах с учетом конкретных механизмов реализации релаксации, то есть средствами физической мэзэмехангаси. По-видимому. лишь при такта обстоятельствах ость надежда получить обоснование данные о причинах воз!гакнове1ШЯ и гга!мопревращения соответствуют;«: режимов работы элементов среды и более строго связать их с харшегером кривой упрочнен;;я материала. Здесь же необходимо проанализирог пъ влияние температурно-скоростшх условий деформирования. По понятным причинам все эти вопросы не могли быть предметом настоящей диссертации, но должны получить дальнейшее развитие в последующих работах.

Вце больше вопросов вызывает описание кинетики распределенной систеш. В данной работе оно представлено на качественном уровне и сопровождается лишь некоторыми очень приближенными оценкам;!. Очень важна задача физического обоснования количественых гарзмгров демпф;груп_его и азтокатажгтеското факторов. Ясно, что она не может быть решена в ремках теорш ¡элементарных дефектов типа дислокаций или их простейших сообществ, вроде плоских скоплений. Нужен строгий теоретический учет коллективных мод в подсистешх названных дефэхтов. При описании взаимодействия элементов среды (концентраторов напряжений) долнгн получить отражение эзолщия даслокатонно-дисклинашюнных субструктур.

Необходиш также исследования, наполненное на мезоскопическом уровне с целью выяснения физической пр.госды мезо-и ьакроконцентраторов, которыми • оперирует меземеханика,

■параметров мезодефектов И характера их взаимодействия.

Предметом, ..дальнейших—исследований-----собственно полей:

распределений локальных дефоршций на макроскопическом уровне долгтяо Сыть изучение перехода к разрушению, чему в представленной работе практически внимания не уделено. Е1еобходкш экспериментально установить и проанализировать переход от стационарных диссипативных структур к устойчивой локализации з области предрезрушения. Это тем более вахно, что устойчивая локализация на уронне распределений компонент тензора дасторси" обнаруживается, как указано главе 4, значительно раньше, чем пояэязсот «змонвнв 1 на дефор?етзюш1о2 кривой или макроскопические искажения Форш. Такие факты перспективны для развития метода ранней диагностики разрушения и разработки критериев глубокого деформирования материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования макроскопической неоднородности деформации в настоящей работе показано, что ее пространственно-временная периодичность I» может рпссшгриваться как скиг-ельство волкоь природы пластического точения. Установлена аналогия данного явления с процессами, происходяцш.к в других открытых неравновесных системах, к классу которых следует относить и деформируемое твердое тело. Продемонстрировано, что, как и дабые диссипативные структуры, " распределения макроскопических локальных деформаций при пластическом течении обладают периодичностью, параметры которой не зависят от начальных условий, а определяется свойствам! нагружаемого материала. Это позволило использовать для макропластической деформации методы описания кинетики нелинейных диссипатившх сред выделить элементы ■среда, установить факторы, обеспечивающие циклическое функциош-ютшие цементов И взаимосвязь мезду ними. Предложены уравнения для описания поведения т'агруаиемого твердого тела как активной среды, состоящей из концентраторов напряжений, на которых реализуются деформационные процессы релаксационного характера.

В тс же время на настояли?, момент вопрос об отнесении явления ьекроскопической' неоднородности пластического течения к

л.

классу диссипативных структур и авговолн " ахтишзох средах не может считаться окончательно ясным.

Для решения этой проблош несбходиш резултаты исследований, выполненных на мезоскопическом уровне, с целью выяснения физической природа мезо-- и макро-концентраторов, определения параметров меаодефектов и характера их взаимодействия. Нужен также математический аппарат, позволяющий увязать регистрируемое реальные распределения локальных компонент тензора дисторсии с представлениями м&зомеханпхи дефоршруешх сред со структурой и результатами соогветствутих численных зксперимоктов.

Все это не могло Сыть выполнено в рамках гастояпей работы и представляет собой направление дальнейпей деятельности.

ОСНОВШЕ выводы

I. Пластическая деформация металлов t сплавов как кристаллических, так и аморф;п;х развивается макроскопически неодгюродно и локализованно на всех стадиях течеши от предела текучести до. разрушения. В распределениях компонент тензора дасторсии, включая и транс ляционкыв и ротационные, при деформировании всех исследованных материалов и ¡¡а всех резамзх приложения нагрузки проявляется шкроскогг.гческая пространственно-временная упорядоченность.

2.Оценены параметры макроскопической периодтчности распределений локальных дефорштсй и поворотов. Пространственные периода распределений xpv составляет 5+10 мл. Огзг в исследованных пределах не обнаруживает: завиамтт;: от вида испытаний, скорости нагружения, величины олсей дсфоршлга, структурного состояния штер:-лла, размеров структурных элементов и геометрических размэров образцов. С понж:ением температуры испытания происходит увеличение >-р--. Пр:стрэкственныо периода, полученные для разных материалов, деформпруешх в идентичных условиях, близки. Скорости перемеаенкя фронтов локализаили пластической деформации сссгавяяэг 10**+10"' м/с, на един-два порядка превышает скорость перемещения подвижного захвата нагружавдего устройства, и шло отличается для всех исследованных материалов.

З.Зош локализации всех компонент тонзора дисторсии:

линейной -Су,, сдвиговой - поворотной - ь;г совпадают.

--------Характерный — размер—этих- "soir- m "порядок меньше параметра"

пространственной периодичности . В монокристаллах положение стих зон задано сриаггацией действуших систем скольжения. Поворотная компонента присутствует ira всех стадиях

пластического течения, шчигоя с предела текучести. но ее амплитуда значимо возрастает в переходных состсягпкх (от упругости к агастатносте. от пластического течения к сазру^еки?,11, ь^ступая как пр:* La к изменения состояния.

4.Анализ всех экспериментально шблкдаешх шспсепалекий компонент тэнзора дястсрта: посго-тил sustJxr® пять ышоз кг:

одиночные дкскуаиеся Фронты деФормапк: на стадиях легкого скольжения монокристаллов и площадках текучести:

серии эквидистантных перемеааотихся зон локализованной деформации ка линейных и КЕазилинейных участках:

стационарные пространственно-периодические распределения яа параболических стадиях;

хаотические распределения га переходник и межстадийных участках:

устоЯч~^зя --:py:ih'Cf,acsjT£Cîiarj докалткзаскя ка участках предрззр}ъ'екип »

5Л1аблгда-з\с;е з;:сг:^ри\к-ггаль:-:;.:о фоеты позволял;' отнести К'ЗШЖноЕе;:;:,; макроскопической неоднородности ПИСТКЧРСКОГО течения к классу яиссигвтяшях процесс гв в нерсгйсяссчздг системах, котошй- сс-ализук/сся sa счет дойств'-я дзух уфшягхдах факторов: пЕ^катожгичвскогс (сдакговал дярор;>ыи:я ) л демтфир/.Uueï'o (улитке напояжегаэт ).

в Остановлено, что дечор:-л1руемая среда как дпссипатквкая система концентраторов напряжений -разных масштабов гложет функипонпп <вть г. .".:.ух г'йг.лга. (¡¿рваиу сог/тгх?гстБует перслкшение одиночных Л9ь'":г;.:щ1юнннх: зон. а второму - серий гьтлдистакгнпх зон или формирование стационарных распределений деформации. Переходам от одного режима функционирования к другому отвечают хаотические рпспроделе^ля. Продемонстрирована перспективность таких щ;<*;:;.т;ц-_>?нкй ил»! он'лс;аг.ет взэдмгсвяги мс-зо- и макроуровней ЛФормсйи'лч При геометрические параметры дзюсилгаикакс

структур задайся характерными м?етггабгтм:т дзпяых урсппсй.

7. Разработан многоцелевой автоматизированный комплекс прецизионной регистрации и анализа полей компонент тензора дисторсии в процессе деформирована материалов; Работа комплекса основана на методе спекл-интерферометрии. Кошлекс обеспечивыает получение информации о локальных значениях линейной - С**, сдвиговой - Сху, поворотной - Cr компонент с точностью не хуже 10"* и об абсолютных перемещениях точек объекта - с точностью 10"' м. Он может применяться как е научных исследованиях, так и для прогнозирования ресурса и надежности деталей и конструкций на основа предложенных в работе критериев состояния материалов. Комплекс является аппаратурной осноеой метода неразрушащего контроля тяжелонагруженных конструкций, запатентованного е Российской Федерации, Японии, США.

ОСНСЗНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО TBE ДИССЕРТАЦИИ

1. Панин В.Е., Зуев Л.Б., Данилов В.И., ton Н.М. Особенности поля смещений при пластической дефошации кремнистого железа// Физика металлов и металловедение. - I9S3. - T.S6, И 5. - С. 10051009.

2. Панин В.Е., Зуев Л.Б., Данилов В.К., Мних H.H. Пластическая деформация как волновой процесс// Доклады АН СССР. - 1333. Г.ЗОЗ, JS 6. - С. 1375 - 1379.

3. Зуев Л.В., Бенгус В.З., Данилов В.И., Табачникова Е.Д. Локализация и характер дефоршцни аморфных металлов// Сборник докладов Мавдународаого семинара по шсокоэнергегической обработке бьгстрозакаленных штериалов. - Новосибирск: 1383. - С. 15? - ISO.

4. Фролов К.В., Панин В.Ь., Зуев Л.Б., Махутов H.A., Данилов Б.И. Мних Н.М. Релаксационные волн-; при пластической деформации// Известия,ВУЗов. Физика. - ISS0. Т.ЗЗ, Л 2. - С. 13 - 35.

5. Зуев Л.Б., Данилов В.й., Мких Н.М. Спекл-интерферсмзтричесюй дагод регистрации полей смешений при деформации// Заводская лаборатория. - 1990. S2. - С. 20 - 33.

6. Данилов В.И., Зуев Л.Б., Мних Н.М. Сб использовании спекл-фотографии для получения информации о нестационарной пластической деформации// У1 ' Всесоюзная школз-семишр по оптической обработке информации. - Фрунзе: vffii. 132в. 4.1. - С.

. 31 - 32. ________________________________________________________________

7. Panin Y. E. , Zupy L. П., Danilov V.l. Vaves of Plasticity as Solf-organization of Dcfoct Structuro in Crystals// Twolth European Crystallographie Meeting. - К. : ЛS USSR. 1030, V.l.

P. 1 38 -1 39.

8. Зуев I.E., Данилов В.И., Панин В.Е. Волны релаксации в

деформируемом теле как процесс самзоргакизащш элементарных актов пластического течения/ ' Физика прочности и пластичности металлов и сплавов. - Куйбышев: КуйбПИ. 1939. - С. 7 - 8.

9. Данилов P.Ii., С/ев Д.:., Мних K.M., Панин В.Е. Волны р?-паксашти при пластггаэсксй ■ деформации твердых тел// Физика дефектов поверхностных слоев материалов. (Сборник научных трудов ). - Л. : ФТИ. ISS3. - С. 161 - 163.

ID. Мних Н.М., Данилов В.И., Зуев Л.Б., Евсиков С.Р. Особенности пластической деформации и разрушения аморфных сплавов// Физико-химия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов. -М.: ИМ АН СССР. 1939. - С. 124 -125.

11. Панин В.Е., Зуев Я.Б., Данилов В.И. Волновая модель

Елзкс-групкого' перехода// VI Всесоюзная конференция "Физика разруаения'Ч - Киев- КПМ АН УССР. 1983. 4.1. - С. 160 - 161.

12. данилоз В."., Панин В.Е., Мних H.i-i., Зуев .4.В. Релаксационные волны при пласт,. ;еской деформации аморфного сплава F0.t0vu4n:¡20// Физика ¡металлов и металловедение. - 1930. № 6. - 183 - 103. '

13. Зуев Л.5.. Данилов В.II., Мних H.H., Слежкой-А.И. Пластическое течение как волновой процесс// Известия ВУЗое. Черная металлургия. - 1920. ,'й 10. - 79 - 31.

14. Зуев Л.Б., Громов ß.Е., Данилов В.К. и др. Устанс-Ека для исследования волновой природы электростимулированной пластической деформации// Электронная обработка материалов. - 1290. i& 5. - С. 31-83.

15. ЗуевЛ.Б., Данилов В.И., Громов В.Е., Башкирова C.B. Волны пластической деформации в хромоникелевьпс сплавах// Стали и сплавы :риогенной техники. - Киев: ИЭС. 1990. - 33 - 39.

IG. Данилов В.Я., Зуев Л.Б., Панин В.Е. Волны релаксации в пластически деформируемых телах// Структура. дефекты и свойства ультрадисперсных кк^икристалличесвт и аморфных материалов. Свердловск: Ш1 АН ОХР. 1990. - С. 17.

17. Зуез Л. В., Данилов В.И., Громов В.Е. и др. Релаксационные волны пластичности в материалах с резким пределом текучести при токовом инициировании// Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Николаез: РИО СОлполиграфиздата. 1990. 4.1. - С. 30.

18. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. /В.Е.Панин, Ю.В.Гриняев, В.И.Данилов и др. - Гл. 3. Новосибирск: Наука, 1990. - 255 с.

19. Зуев JI.B. Панин В.Е., Дангчов В.И. Экспериментальное изучение волновой природы пластической дефоршции// Ноше метода в физике и механике деформируемого твердого тела. (Труды Международной конференции). - Томск: ТРУ. 1990. - С. 18 - 25.

20. Зуев Л.Г., Панин В.Е., Мша Н.М., Данилов В.И., Пекер Н.В. Волны пластической деформации на площадке текучести// Доклады АН СССР. - 1991. - T.3I7, № 6. - С. 1386 - 1389.

21. Данило~ В.И., Зуев Л.Б.. Мних Н.М., Панин В.Е., Шершова Л.В. Волновые эффекты при пластическом течении поликристаллического AI// Физика металлов и металловеденгэ. - T99I. К 3. - С. 188 194.

22. Зуев Л.Б., Панин В.Е., Данилов В.И., Горбатенко В.В. Самоорганизация элементарных актов пластической деформации в волны пластической деформации// Синергетика. Ноше технологии получения и свойства металлических штериалов. М.: ИМ АН СССР. 1991. - С. 89.

23. ЗуевЛ.Б., Данилов В.И. Релаксационные волны пластической деформации как результат самоорганизации элег.ентарных сдбигоеых процессов// Влияние дислокационной структуры на свойства сплавов. (Сборник научных трудов). - Тула: ТулПИ. 1991. С. IS - 25.

24. Данилов В.й.,\Евсихов С.В., Зуев Л.В. Волны деформации и микросдвиговые процессы в аморф: ix сплавах// Физика металлов и металловедение. - 1991. 5. - С. 181 - 184.

25. Данилов В.И. Яворский A.A., Зуев Л.Б., Панин В.Е. Волновые явления при ползучести крупнокристаллического алшиния// Известия ВУЗов. Физика. - 1991. Ä 4. - С. 5 - 9.

26. Зуев Л.Б., Горбатенко В.В., Данилов В.И. Экспериментальный ечализ поля смещений вблизи трещины// Техническ.я диагностика и нерозрушаший контроль. - 1991. J64. - С. 65 - 68.

. Зуев Л.Б., Горбатежо В.В., Данилов В.П. Пластическая рормация аласлния при жидкометаллическом охрулчивании// Физико-иическая механика материалов. - 10Э1. JS -4. - С. 92 - 95.

. Zuev L.B. , Danilov 4.1. , Gorb.-.tenlco V. V. ïavo Patterns of »siic Deformation яг. the Method of Description of Mechanical г parties of Materials^ .tth Ewopcan East-West Conference. SPD: >3. V. 1 - P. toi.

. Громов B.E., Зуев Г 5., Данилов В.И. и др; 0 структурных

-Г21ЛХ ОЛЗг.ц. рССТИ?»1уЛИрОГ£ННС2 Cpoiicv

пиностроения и над-ашссти „ашин. - I9S2. 'Л 3. - С. 58 - 62. . Зуев Л.В., MK.JC Н.М., Панин В.Е., Данилов В.И. • ругопластический переход и волны пластической дефоршции// эблеш машиностроения и надежности машин. - 1992. И 4. - С 51 -

. Zuev L. В., Danilov V. I., Chumljakov ïu. I. , Kartashova H. V. Laxation Waves of Plasticity in Cu Konocrystals and Cu-based loys uhder Dc-f ornutiisnX«' Ad vine cd Materials and Processes.

;ond Sino-Kussia Symposium. Xian, СЫю: 1S93. - P. IBS.

. Данилов В.И., Картаисва H.В., Зуев Л.В., Чумдлтов Ю.И., р-.гога К.С. Еог.™,! ^формации в мглюкристолгах cu-m-sn// '¡ух-л^-л таллов к металловедение, - 1994. т.78, JS I. - С. 141 - 14G. . Зуев Л.Б., Данилов В.И.» Караганова Н.Э. Простргаютсенно-е.чйннал самоорганизация пластической деформации К-шнокрксталлов// Пиеьщ в ЖсИ. - Î934, т.60. Д 7. - С. 53^ -I.

Формлт В0хв4 1/10. 05мм 1,0 поч. п, Заказ 23. Тирож 100 s-.э.

Малое предприятие 'Полиграфист'

6С1035, Такск-35, пр. A&laefKiaviciij!, 2/8