Дослідження надпластичности та формування вбудованих зон у берилії

І. І. Папиров$^{1}$, А. О. Николаєнко$^{1}$, В. С. Шокуров$^{1}$, А. В. Шокуров$^{1}$, Ю. В. Тузов$^{2}$

$^{1}$Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна
$^{2}$Національний дослідницький ядерний університет «МІФІ», Каширське шосе, 31, 115409 Москва, Російська Федерація

Отримано: 08.02.2018. Завантажити: PDF

В результаті багаторічних досліджень авторам вперше вдалося одержати дрібнозернистий берилій високої чистоти, який за кімнатної температури на порядок пластичніший за технічний метал, а при підвищених температурах переходить у надпластичний стан. В огляді підбито підсумки вивчення природи надпластичного плину та високотемпературної деформації берилію. Визначено коефіцієнт швидкісної чутливости напруження дрібнозернистого берилію високої чистоти та стопів на його основі в діяпазонах температур 823–1023 К і швидкостей деформацій 10$^{-5}$–10$^{-3}$ с$^{-1}$. З’ясовано, що за надпластичного плину текстура берилію практично не змінюється. Надпластична деформація характеризується сильною неоднорідністю локального пластичного плину на фоні відносної однорідности макроскопічної течії. Встановлено, що надпластичність берилію є комплексним процесом, який включає ковзання по межах зерен, різні варіянти перебудови зерен, дислокаційну та дифузійну плинність, а також утворення вбудованих зон у зернах. Перебудова зерен також являє собою складний процес, який відбувається в результаті спільної роботи механізмів Ешбі–Верралла і Джіфкінса. Виявлено, що за високотемпературної плинности берилію в тілі зерна та поблизу його меж утворюються специфічні деформаційні рельєфи, названі вбудованими зонами. Встановлено, що утворення вбудованих зон має дифузійну природу. Запропоновано механізм їх утворення та зростання, що відрізняється від класичного дифузійного крипу Херрінґа–Набарро укороченими шляхами масоперенесення.

Ключові слова: дрібнозернистий берилій, надпластичність, вбудовані зони, межа зерна.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i06/0817.html

PACS: 61.72.Mm, 62.20.fq, 62.20.Hg, 66.30.Fq, 81.40.Ef, 81.40.Lm, 83.60.La


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. И. И. Папиров, И. А. Тараненко, Г. Ф. Тихинский, Атомная энергия, 37, № 3: 220 (1974). Crossref
  2. И. И. Папиров, Г. Ф. Тихинский, И. Н. Христенко, А. А. Авотин, А. С. Капчерин, Природа пластической деформации бериллия (Киев: Наукова думка: 1977).
  3. В. Е. Иванов, Г. Ф. Тихинский, И. И. Папиров, Доклады АН СССР, 216: 1258 (1974).
  4. В. Е. Иванов, Г. Ф. Тихинский, И. И. Папиров, Вопросы атомной науки и техники, № 6: 32 (1977).
  5. V. E. Ivanov, G. F. Tikhinskij, I. I. Papirov, I. A. Taranenko, E. S. Karpov, and A. S. Kapcherin, Fourth Int. Conf. on Beryllium Held at the Royal Society—Beryllium 1977 (October 4–7, 1977, London).
  6. Е. С. Карпов, И. И. Папиров, Г. Ф. Тихинский, Физика и химия обработки материалов, 4: 96 (1980).
  7. M. F. Ashby and R. A. Verrall, Acta Metall., 21, Iss. 2: 149 (1973). Crossref
  8. R. C. Gifkins, J. Mater. Sci., 13, Iss. 9: 1926 (1978). Crossref
  9. Л. А. Корниенко, А. А. Николаенко, Заводская лаборатория, 45, № 3: 232 (1979).
  10. R. L. Squires, R. T. Weiner, and M. Phillips, J. Nucl. Mater., 8, Iss. 1: 77 (1963). Crossref
  11. J. E. Harris and R. B. Jones, J. Nucl. Mater., 10, Iss. 4: 360 (1963). Crossref
  12. В. Бэкофен, Процессы деформации (Москва: Металлургия: 1977) (пер. с англ.).
  13. A. Karim, D. L. Holt, and W. A. Backofen, Trans. Metall. Soc. AIME, 245: 2421 (1969).
  14. I. I. Novikov, V. K. Portnoy, and T. E. Terentieva, Acta Metall., 25, Iss. 10: 1139 (1977). Crossref
  15. В. С. Шокуров, И. И. Папиров, Л. А. Корниенко, А. А. Николаенко, Физика металлов и металловедение, 50, № 2: 397 (1980).
  16. В. С. Шокуров, Л. А. Корниенко, А. А. Николаенко, И. И. Папиров, Физика металлов и металловедение, 50, № 6: 1293 (1980).
  17. И. И. Папиров, А. А. Николаенко, В. С. Шокуров, А. И. Пикалов, Вопросы атомной науки и техники, 81, № 5: 88 (2012).
  18. Л. А. Корниенко, В. С. Шокуров, А. А. Николаенко, И. И. Папиров, Г. Ф. Тихинский, Металлофизика, 2, вып. 4: 89 (1980).
  19. И. И. Папиров, А. А. Николаенко, В. С. Шокуров, В. А. Шкуропатенко, Вестник ХНАДУ, вып. 60: 105 (2013).