PhD (Physics and Mathematics), assistant professor of Chair of Mechanical Engineering and Industrial Robotics of Institute of Cybernetics
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры технологии машиностроения и промышленной робототехники Института кибернетики
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Head of Chair of Mineralogy and Geochemistry
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой минералогии и геохимии
In spite of the fact that the deformation relief is the case study of the scientists of physics of metals for several decades, there are a large number of issues associated with the mechanisms and the objective of its formation. Moreover, the development of the instrumental base allows carrying out the detailed experimental studies at the better than ever level. One of the most relevant issues during plastic deformation of metals is the destruction of a crystal that is caused by the formation of areas with the high allocation of deformation. Basing on the deformation relief, many researchers analyze the state of a material from the point of view of preserving the crystal integrity. This study is aimed to determine the methods of formation of structural elements of deformation relief of various types (slip traces, meso- and macrobands, and corrugated surface) and to identify the role of each type of relief in the increase and decrease of local deformation. The authors carried out the experimental study on the compressive deformation of FCC nickel single crystals of different crystallographic orientation and the further study of the deformation relief. To analyze the relief, the authors used optical microscopy, confocal laser scanning microscopy, and the reflection electron diffraction method; to process the results, the statistical and fractal analysis was used.
The study determined the methods of formation of structural elements of the deformational relief (slip traces, meso- and macrobands, and corrugated surface), specified their common and distinctive features.
The paper sets the objective of self-organization of traces of slip into the relief elements of a larger scale level (band of slip tracks, meso- and macrobands) and identifies the methods of self-organization of slip traces at the micro- and mesolevel.
Несмотря на то, что деформационный рельеф находится в фокусе металлофизиков уже не одно десятилетие, до сих пор существует множество нерешенных вопросов, связанных с механизмами и целью его формирования. Кроме того, развитие приборной базы позволяет проводить более детальные экспериментальные исследования на недоступном ранее уровне. Одной из наиболее актуальных проблем при пластической деформации металлов является разрушение кристалла, которое обусловлено формированием мест с высокой локализацией деформации. Опираясь на деформационный рельеф, многие исследователи анализируют состояние материала с точки зрения сохранения целостности кристалла. Настоящая работа направлена на установление способов формирования структурных элементов деформационного рельефа различного типа (следы сдвига, мезо- и макрополосы, гофрированные структуры) и выявление роли каждого типа рельефа в повышении или снижении локальной деформации. В работе были проведены экспериментальные исследования по деформации сжатием ГЦК-монокристаллов никеля различной кристаллографической ориентации и последующее изучение деформационного рельефа. Для анализа рельефа применяли оптическую микроскопию, конфокальную лазерную сканирующую микроскопию, метод дифракции отраженных электронов, для обработки результатов использовали статистический и фрактальный анализ.
Определены способы формирования структурных элементов деформационного рельефа (следов сдвига, мезо- и макрополос, гофрированных структур), выделены их общие и отличительные черты.
Установлена цель самоорганизации следов сдвига в элементы рельефа более крупного масштабного уровня (пачки следов, мезо- и макрополосы). Выявлены способы самоорганизации следов сдвига на микро- и мезоуровне.