Випуски МФіНТ »  Том 47, випуск 1

Дослідження еволюції мікроструктури субмікрокристалічних металів, одержаних методом інтенсивної пластичної деформації: огляд

Б. С. Абдрасилов, Б. Б. Махмутов

Карагандинський індустріальний університет, пр. Республіки, 30, 101400 Теміртау, Республіка Казахстан

Отримано: 30.01.2024; остаточний варіант - 08.07.2024. Завантажити: PDF

Нині субмікрокристалічні (СМК) метали та стопи, одержані з використанням методів інтенсивного пластичного деформування (ІПД), викликають підвищений інтерес у дослідників. У цій роботі ми зосередимося на вивченні матеріялів зі спектром дезорієнтацій, у якому домінують великокутові межі зерен, тобто не мікрофраґментованих, а нано- і мікрозеренних матеріялів — СМК-матеріялів у нашій термінології. Принципове значення домінування висококутових меж (ВКМ) у спектрі дезорієнтацій меж зерен пов’язане з винятковою роллю, яку вони відіграють у формуванні унікальних властивостей СМК-матеріялів. Як буде показано в даній статті, особлива властивість ВКМ (на відміну від малокутових меж) — їхня здатність переходити в нерівноважний стан під час ІПД і зберігати цей стан упродовж певного часу після деформації, що є причиною багатьох, якщо не всіх, особливих фізико-механічних властивостей СМК-матеріялів.

Ключові слова: інтенсивна пластична деформація, наноструктура, фраґментація, ультрадрібнозерниста структура.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i01/0083.html

PACS: 46.35.+z, 61.72.Ff, 61.72.Mm, 62.20.fq, 81.20.Hy, 81.20.Wk, 83.50.Uv

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. D. Setman, E. Schafler, E. Korznikova, and M. J. Zehetbauer, Mater. Sci. Eng. A, 493: 116 (2008).
  2. W. Q. Cao, C. F. Gu, E. V. Pereloma, and C. H. J. Davies, Mater. Sci. Eng. A, 492: 74 (2008).
  3. A. Volokitin, A. Naizabekov, I. Volokitina, and A. Kolesnikov, J. Chem. Technol. Metall., 57, Iss. 4: 809 (2022).
  4. I. E. Volokitina, Met. Sci. Heat Treat., 63, Nos. 3-4: 163 (2021).
  5. A. B. Naizabekov, S. N. Lezhnev, and I. E. Volokitina, Met. Sci. Heat Treat., 57, Nos. 5-6: 254 (2015).
  6. A. Naizabekov, A. Arbuz, S. Lezhnev, E. Panin, and I. Volokitina, Phys. Scr., 94, No. 10: 105702 (2019).
  7. I. E. Volokitina and A. V. Volokitin, Metallurgist, 67: 232 (2023).
  8. I. Volokitina, A. Bychkov, A. Volokitin, and A. Kolesnikov, Metallogr., Microstruct., Anal., 12: 564 (2023).
  9. S. Lezhnev, I. Volokitina, and T. Koinov, J. Chem. Technol. Metall., 49, Iss. 6: 621 (2014).
  10. I. Volokitina, J. Chem. Technol. Metall., 55, Iss. 2: 479 (2020).
  11. A. Naizabekov, S. Lezhnev, E. Panin, A. Arbuz, T. Koinov, and I. Mazur, J. Mater. Eng. Perform., 28: 200 (2019).
  12. B. Sapargaliyeva, A. Agabekova, G. Ulyeva, A. Yerzhanov, and P. Kozlov, Case Studies in Construction Materials, 18: e02162 (2023).
  13. R. Z. Valiev and I. V. Alexandrov, Nanostrukturirovannyye Materialy, Poluchennyye Metodom Intensivnoy Plasticheskoy Deformatsii [Nanostructured Materials Obtained by Severe Plastic Deformation] (Moskva: Logos: 2000) (in Russian).
  14. R. Z. Valiev, A. V. Korznikov, and R. R. Mulyukov, Fiz. Met. Metalloved., 76, No. 4: 70 (1992) (in Russian).
  15. K. Y. Mulyokov, G. F. Korznikova, R. Z. Abdulov, and R. Z. Valiev, J. Magn. Magn. Mater., 89: 207 (1990).
  16. M. Latypova, V. Chigirinsky, and A. Kolesnikov, Prog. Phys. Met., 24, No. 1: 132 (2023).
  17. N. Vasilyeva, R. Fediuk, and A. Kolesnikov, Materials, 15: 3975 (2022).
  18. I. E. Volokitina, Met. Sci. Heat Treat., 62: 253 (2020).
  19. I. E. Volokitina, A. V. Volokitin, and E. A. Panin, Prog. Phys. Met., 23, No. 4: 684 (2022).
  20. A. Naizabekov, A. Volokitin, and E. Panin, J. Mater. Eng. Perform., 28: 1762 (2019).
  21. I. Volokitina, A. Volokitin, A. Denissova, Y. Kuatbay, and Y. Liseitsev, Case Studies in Construction Materials, 19: e02346 (2023).
  22. V. V. Chigirinsky and Y. S. Kresanov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 4: 467 (2023).
  23. E. Panin, Z. Gelmanova, and Y. Liseitsev, Case Studies in Construction Materials, 19: e02609 (2023).
  24. N. Zhangabay, I. Baidilla, A. Tagybayev, Y. Anarbayev, and P. Kozlov, Case Studies in Construction Materials, 18: e02161 (2023).
  25. A. Nayzabekov and I. Volokitina, Phys. Met. Metallogr., 120: 177 (2019).
  26. N. M. Amirkhanov, R. K. Islamgaliev, and R. Z. Valiev, Phys. Met. Metallogr., 86: 296 (1998).
  27. M. Goto, S. Z. Han, T. Yakushiji, S. S. Kim, and C. Y. Lim, Int. J. Fatigue, 30: 1333 (2008).
  28. M. F. Ashby, C. Gandli, and D. M. R. Taplin, Acta Metall., 27: 699 (1979).
  29. I.E. Volokitina, Prog. Phys. Met., 24, No. 3: 593 (2023).
  30. I. Volokitina, A. Volokitin, and D. Kuis, J. Chem. Technol. Metall., 56: 643 (2021).
  31. I. E. Volokitina and G. G. Kurapov, Met. Sci. Heat Treat., 59, Nos. 11-12: 786 (2018).
  32. S. Lezhnev, E. Panin, and I. Volokitina, Adv. Mat. Res., 814: 68 (2013).
  33. S. Lezhnev, A. Naizabekov, E. Panin, and I. Volokitina, Procedia Eng., 81: 1499 (2014).
  34. T. G. Nieh, D. Wadsworth, and O. D. Sherby, Superplasticity in Metals and Ceramics (Cambridge: Cambridge Univ. Press: 1997).
  35. V. N. Perevezentsev, V. V. Rybin, and V. N. Chuvil’deev, Acta Metall. Mater., 40: 887 (1992).
  36. R. K. Islamgaliev, N. F. Yunusova, R. Z. Valiev, N. K. Tsenev, V. N. Perevezentsev, and T. G. Langdon, Scr. Mater., 49, Iss. 5: 467 (2003).
  37. R. K. Islamgaliev, N. F. Yunusova, and R. Z. Valiev, Nanostructures Materials by High-Pressure Revere Plastic Deformation (Springer: 2006), p. 299-304.
  38. S. H. Kang, Y. S. Lee, and J. H. Lee, J. Mater. Process. Technol., 201: 436 (2008).
  39. A. V. Sergueeva, N. A. Mara, R. Z. Valiev, and A. K. Mukherjee, Mater. Sci. Eng. A, 410-411: 413 (2005).
  40. R. Z. Valiev and I. V. Aleksandrov, Doklady Physics, 46: 633 (2001).
  41. A. Yamashita, Z. Horita, and T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A, 300: 142 (2001).
  42. H. K. Kim and W. J. Kim, Mater. Sci. Eng. A, 385: 300 (2004).
  43. Y. Wang, M. Chen, F. Zhou, and E. Ma, Nature, 419: 912 (2002).
  44. A. P. Zhilyaev, A. A. Gimazov, E. P. Soshnikova, A. Rezesz, and T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A, 489: 207 (2008).
  45. E. Shafler and R. Pippan, Mater. Sci. Eng. A, 387-389: 799 (2004).
  46. H. Conrad and K. Jung, Scr. Mater., 53: 581 (2005).
  47. M. A. Meyers, A. Mishra, and D. J. Benson, Prog. Mater. Sci., 51: 427 (2006).
  48. V. M. Segal, Mater. Sci. Eng. A, 197: 157 (1995).
  49. V. Y. Gertsman, R. Birringer, R. Z. Valiev, and H. Gleiter, Scr. Met. Mat., 30: 229 (1994).
  50. A. Goloborodko, O. Sitdikov, R. Kaibyshev, H. Miura, and T. Sakai, Mater. Sci. Eng. A, 381: 121 (2004).
  51. Y. C. Chen, Y. Y. Huang, C. P. Chang, and P. W. Kao, Acta Mater., 51: 2005 (2003).
  52. W. H. Huang, C. Y. Yu, P. W. Kao, and C. P. Chang, Mater. Sci. Eng. A, 356: 321 (2004).
  53. D. H. Shin, J. J. Pak, Y. K. Kim, K. T. Park, and Y. S. Kim, Mater. Sci. Eng. A, 325: 31 (2002).
  54. S. Lezhnev and A. Naizabekov, J. Chem. Technol. Metall., 52, No. 4: 626 (2017).
  55. G. I. Raab, E. P. Soshnikova, and R. Z. Valiev, Mater. Sci. Eng. A, 387-389: 674 (2004).
  56. V. M. Segal, I. J. Beyerlein, C. N. Tome, V. N. Chuvil’deev, and V. I. Kopylov, Fundamentals and Engineering of Severe Plastic Deformation (New York: Nova Science Publishers: 2010).
  57. V. N. Perevezentsev and G. F. Sarafanov, Rev. Adv. Mater. Sci., 30: 73 (2012).
  58. S. V. Bobylev, M. Yu. Gutkin, and I. A. Ovid’ko, Acta Mater., 52: 3793 (2004).
  59. A. Volokitin, I. Volokitina, and E. Panin, Metallogr., Microstruct., Anal., 11, No. 4: 673 (2022).
  60. S. Lezhnev, A. Naizabekov, I. Volokitina, and A. Volokitin, Procedia Eng., 81: 1505 (2014).
  61. I. E. Volokitina, Met. Sci. Heat Treat., 61: 234 (2019).
  62. S. N. Lezhnev, I. E. Volokitina, and A. V. Volokitin, Phys. Met. Metallogr., 118, No. 11: 1167 (2017).
  63. I. Volokitina, J. Chem. Technol. Metall., 57: 631 (2022).
  64. T. Sakai, A. Belyakov, R. Kaibyshev, H. Miura, and J. J. Jonas, Prog. Mater. Sci., 60: 13 (2014).
  65. S. Gourdet and F. Montheillet, Mat. Sci. Eng., 283, Iss. 1-2: 274 (2000).
  66. A. Galiyev, R. Kaibyshev, and G. Gottstein, Acta Mater., 49, Iss. 7: 1199 (2001).
  67. Y. Huang and F.J. Humphreys, Acta Mater., 47, Iss. 7: 2259 (1999).
  68. A. Belyakov, K. Tsuzaki, H. Miura, and T. Sakai, Acta Mater., 51, Iss. 3: 847 (2003).
  69. O. Sitdikov, T. Sakai, A. Goloborodko, H. Miura, and R. Kaibyshev, Philos. Mag., 85, No. 11: 1159 (2005).
  70. W. Liu, D. Juul Jensen, and J. J. Morris, Acta Mater., 49: 3347 (2001).
  71. K. Huang and R. E. Loge, Mater. Des., 111: 548 (2016).
  72. A. Belyakov, T. Sakai, H. Miura, and K. Tsuzaki, Philos. Mag. A, 81: 2629 (2001).
  73. S. White, Proc. R. Soc. A, 283: 69 (1976).
  74. S. E. Ion, F. J. Humphreys, and S. H. White, Acta Metall., 30: 1909 (1982).
  75. L. S. Tóth, Y. Estrin, R. Lapovok, and C. Gu, Acta Mater., 58, Iss. 5: 1782 (2010).
  76. A. Belyakov, Y. Kimura, Y. Adachi, and K. Tsuzak, Mater. Trans., 45, Iss. 9: 2812 (2004).
  77. T. Sakai, A. Belyakov, and H. Miura, Metall. Mater. Trans. A, 39: 2206 (2008).
  78. A. Gholinia, F. Humphreys, and P. Prangnell, Acta Mater., 50, Iss. 18: 4461 (2002).
  79. I. E. Volokitina and A. V. Volokitin, Phys. Met. Metallogr., 119: 917 (2018).
  80. G. Kurapov, E. Orlova, I. Volokitina, and A. Turdaliev, J. Chem. Technol. Metall., 51: 451 (2016).
  81. A. V. Volokitin, I. E. Volokitina, and E. A. Panin, Prog. Phys. Met., 23, Iss. 3: 411 (2022).
  82. L. E. Murr, C. S. Niou, J. C. Sanchez, and L. Zernow, Scripta Met. et Mat., 32: 31 (1995).
  83. H. J. McQueen, O. Knustad, N. Ryum, and J. K. Solberg, Scr. Metall., 19: 73 (1985).
  84. G. A. Henshall, M. E. Kassner, and H. J. McQueen, Metall. Mater. Trans. A, 23: 881 (1992).
  85. F. J. Humphreys, P. B. Prangnell, J. R. Bowen, A. Gholinia, and C. Harris, Philos. Trans. R. Soc. A, 357, Iss. 1756: 1663 (1999).
  86. M. E. Kassner and S. R. Barrabes, Mater. Sci. Eng. A, 410: 152 (2010).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2024 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»