Как известно, повышение прочности металлических материалов путём измельчения зерна сопровождается понижением их пластичности. Поддержание на высоком уровне этих основных механических свойств является одной из основных задач, стоящих перед учеными.
Недавно были сформулированы способы, приводящие к созданию структур, обеспечивающих высокую прочность без потери пластичности. Среди них – создание наноструктурных материалов, содержащих зерна с нано- и микрокристаллической структурой. В таких материалах нанозеренная матрица придает высокую прочность материалу, а микромасштабные зерна обеспечивают повышенную пластичность.
В представленной работе рассмотрена бимодальная структура, состоящая из зёрен микромасштабного уровня, содержащих двойники и микромасштабных зёрен, свободных от двойников. Разработана модель бимодальной структуры. Показана зависимость однородной деформации растяжения без образования шейки от объемной доли зёрен с двойниками и размера зёрен. Из представленной модели следует, что увеличение однородной деформации зависит от степени несоответствия пластических деформаций структурных составляющих, а также соотношения между коэффициентом деформационного упрочнения и предела текучести. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при формировании предпосылок для целенаправленного управления свойствами объёмных металлических материалов.
Библиографический список
- Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation // Progress in Materials Science. – 2000. – Vol. 45. – P. 103–189.
- Zhu Y.T., Liao X.Z. Nanostructured metals: Retaining ductility // Nature Materials. – 2004. – Vol. 3. – P. 351–352.
- Wang Y., Chen M., Zhou F., Ma E. High tensile ductility in a nanostructured metal // Nature. – 2002. – Vol. 419. – P. 912–915.
- Lu K., Lu L., Suresh S. Strengthening Materials by Engineering Coherent Internal Boundaries at the Nanoscale // Science. – 2009. – Vol. 324. – P. 349–352.