Конференції
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. Публікація

Дві компоненти поля зсувних напружень в площині ковзання в багатокомпонентних сплавах

М.І.Луговий*,
 
Д.Г.Вербило,
 
М.П.Бродніковський
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
nil2903@gmail.com
Usp. materialozn. 2022, 4/5:12-24
https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.012

Анотація

Виявлено, що поле стохастичних зсувних напружень в площині ковзання в багатокомпонентному сплаві може бути розділено на дві компоненти. Одна компонента з більшою амплітудою і коротшою довжиною кореляції поля напружень створюється розчиненими атомами, що знаходяться в беспосередній близькості до площини ковзання. Друга компонента з меншою амплітудою і більшою довжи­ною кореляції створюється атомами, які більш віддалені від площини ковзання. За допомогою комп’ютерного моделювання досліджено ці дві компо­ненти поля на­пружень в багатокомпонентному сплаві CrCoNiFeMn. Дві компонен­ти поля напружень дозволяють пояснити термічну і атермічну компоненти твердорозчинного зміцнення багатокомпонентних сплавів.


Завантажити повний текст

ЗСУВНІ НАПРУЖЕННЯ, ПЛОЩИНА КОВЗАННЯ, ТВЕРДИЙ РОЗЧИН

Посилання

1. Miracle, D. B. & Senkov, O. N. (2017). A critical review of high entropy alloys and related concepts. Acta Mater., Vol. 122, pp. 448—511. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.08.081

2. George, E. P., Curtin, W. A. & Tasan, C. C. (2020). High entropy alloys: A focused review of mechanical properties and deformation mechanisms. Acta Mater., Vol. 188, pp. 435—474. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.12.015

3. Nabarro, F. (1976). Solution and precipitation hardening. In P. Hirsch (Author), The Physics of Metals (pp. 152—188). Cambridge: Cambridge University Press. doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511760020.007

4. Labusch, R. (1981). Physical aspects of precipitation- and solid solution-hardening. Czech J. Phys., Vol.31, pp.165—176. doi: https://doi.org/10.1007/BF01959439

5. Leyson, G., Curtin, W., Hector, L. & Woodward, C. F. (2010). Quantitative prediction ofsolute strengthening in aluminium alloys. Nature Mater., Vol.9, pp. 750—755. doi: https://doi.org/10.1038/nmat2813

6. Leyson, G. P. M., Hector, L. G. & Curtin, W. A. (2012). Solute strengthening from first principles and application to aluminum alloys. Acta Mater., Vol. 60, No. 9, pp. 3873—3884. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.03.037

7. Leyson, G. P. M. & Curtin, W. A. (2013). Friedel vs. Labusch: the strong/weak pinning transition in solute strengthened metals. Philos. Mag., Vol. 93, No. 19, pp. 2428—2444. doi: https://doi.org/10.1080/14786435.2013.776718

8. Leyson, G. P. M. & Curtin, W. A. (2016).Solute strengthening at high temperatures,Modelling Simul. Mater. Sci. Eng., Vol.24, pp. 065005. doi: https://doi.org/10.1088/0965-0393/24/6/065005

9. Varvenne, C., Luque, A. & Curtin, W. A. (2016). Theory of strengthening in fcc high entropy alloys. Acta Mater., Vol. 118, pp. 164—176. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.040

10. Varvenne, C., Leyson, G. P. M., Ghazisaeidi, M. & Curtin, W. A. (2017). Solute strengthening in random alloys. Acta Mater., Vol. 124, pp. 660—683. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.09.046

11. Nöhring, W. G., & Curtin, W. A. (2019). Correlation of microdistortions with misfit volumes in High Entropy Alloys. Scripta Mater., Vol. 168, pp. 119—123. doi: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.04.012

12. Bracq, G., Laurent-Brocq, M., Varvenne, C., Perrière, L., Curtin, W. A., Joubert, J. - M.& Guillot, I. (2019). Combining experiments and modeling to explore the solid solution streng-thening of high and medium entropy alloys. Acta Mater., Vol. 177, pp. 266—279. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.06.050

13. Hu, Y., Szajewski, B. A., Rodney, D.&Curtin, W. A. (2020). Atomistic dislocation core energies and calibration of non-singular discrete dislocation dynamics. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng., Vol.28, pp. 015005. doi: https://doi.org/10.1088/1361-651X/ab5489

14. Zaiser, M. (2002). Dislocation motion in a random solid solution. Philos. Mag. A, Vol. 82, No. 15, pp. 2869—2883. doi: https://doi.org/10.1080/01418610208240071

15. Zhai, J. - H. & Zaiser, M. (2019). Properties of dislocation lines in crystals with strong atomic-scale disorder. Mater. Sci. Eng.: A, Vol. 740—741, pp. 285—294. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.10.010

16. Péterffy, G., Ispánovity, P. D., Foster, M. E., Zhou, X. & Sills, R. B. (2020). Length scales and scale-free dynamics of dislocations in dense solid solutions. Mater. Theory, Vol.4, Article No.6. doi: https://doi.org/10.1186/s41313-020-00023-z

17. Pasianot, R. & Farkas, D. (2020). Atomistic modeling of dislocations in a random quinary high-entropy alloy. Comp. Mater. Sci., Vol. 173, pp. 109366. doi: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2019.109366

18. Lugovy, M., Slyunyayev, V. &Brodnikovskyy, M. (2021).Solid solution strengthening in multicomponent fcc and bcc alloys: Analytical approach. Progress in Natural Science: Mater. Int., Vol. 31, pp. 95—104. doi: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.11.006

19. Lugovy, M., Slyunyayev, V., Brodnikovskyy, M. &Firstov, S. O. (2017). Calculation of solid solution strengthening in multicomponent high temperature alloys. Elektronnaya mikroskopiya i prochnost materialov. Kyiv: IPM NAN Ukrainy, Vyp. 23, pp. 3—9 [in Ukrainian].

20. Lugovy, M., Slyunyayev, V. & Brodnikovskyy, M. (2019). Additivity principle for thermal and athermal components of solid solution strengthening in multicomponent alloys. Elektronnaya mikroskopiya i prochnost materialov. Kyiv: IPM NAN Ukrainy, Vyp. 25, pp. 26—34 [in Russian].

21. Lugovy, M., Verbylo, D. & Brodnikovskyy, M. (2021).Shape of dislocation line in stochastic shear stress field. Uspihymsterialoznavstva. Kyiv:IPMNANUkrainy,Vyp. 2,pp. 19—34 [in Ukrainian]. doi: https://doi.org/10.15407/materials2021.02.019

22. Lugovy, M., Verbylo, D. & Brodnikovskyy, M. (2021).Modelling of shear stress field in glide plane in substitutional solid solutions. Uspihymaterialoznavstva. Kyiv:IPMNANUkrainy,Vol. 3,pp. 24—37 [in Ukrainian]. doi: https://doi.org/10.15407/materials2021.03.024

23. Firstov, S. O. & Rogul, T. G. (2022). “Plateau” on temperature dependence of the critical shear stress in binary and multicomponent solid solutions and in pure metals. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., Vol. 44, pp. 127—140 [in Ukrainian]. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.44.01.0127

24. Podolskiy, A. V., Tabachnikova, E. D., Voloschuk, V. V., Gorban, V. F., Krapivka, N. A., & Firstov, S. O. (2018). Mechanical properties and thermally activated plasticity of the Ti30Zr25Hf15Nb20Ta10 high entropy alloy at temperatures 4.2—350 K. Mater. Sci. Eng.: A. Vol. 710, pp. 136—141. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.10.073

25. Firstov, S. O., Rogul, T. G., Krapivka, N. A., & Chugunova, S. I. (2018). Thermoactivation analysis of temperature dependence of a flow stress in solid solutions with a B.C.C. lattice. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., Vol. 40, pp. 219—234 [in Russian]. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.40.02.0219

26. Firstov, S. O. & Rogul, T. G. (2017). Thermoactivation analysis of the flow-stress–temperature dependence in the F.C.C. solid solutions. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., Vol. 39, pp. 33—48 [in Russian]. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.39.01.0033

27. Gremaud,G. (2004). Overview on dislocation-point defect interaction: the brownian picture of dislocation motion. Mater. Sci. Eng., A. Vol. 370, pp. 191—198. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.04.005

28. Argon, A. S. (2008). Strengthening mechanisms in crystal plasticity. Oxford: Oxford University Press. doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198516002.001.0001

Публікації