Мишунин Максим Вадимович, научный сотрудник
ул. Победы 85, г. Белгород 308015
Maksim V. Mishunin, Researcher
85 Pobedy Str., Belgorod 308015
Никуличева Татьяна Борисовна, кандидат физико-математических наук, заведующая лабораторией перспективных материалов и технологий
ул. Победы 85, г. Белгород 308015
Tatiana B. Nikulicheva, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory of Advanced Materials and Technologies
85 Pobedy Str., Belgorod 308015
Захвалинский Василий Сергеевич, доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики
ул. Победы 85, г. Белгород 308015
Vasilii S. Zakhvalinskii, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Theoretical and Experimental Physics
85 Pobedy Str., Belgorod 308015
Никулин Иван Сергеевич, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией физико-химических методов исследования растений
ул. Победы 85, г. Белгород 308015
Ivan S. Nikulin, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory of Physical and Chemical Methods of Plant Research
85 Pobedy Str., Belgorod 308015
Цель. Экспериментальное исследование и математическое моделирование процессов формирования структуры в аккомодационной зоне системы клиновидных двойников в технически чистом титане.
Методы. Применялись методы микроиндентирования, химического травления, математического моделирования, электронной зондовой микроскопии.
Результаты. При формировании клинового двойника в поликристаллическом титане образуются условия для формирования дополнительного двойника в его зоне аккомодации. Формирование дополнительного двойника – это в некотором роде способ снятия высоких напряжений на вершинах. Проведенное математическое моделирование распределения напряжений в области прохождения процесса двойникования, учитывающее наличие обнаруженного скопления образованных малоугловых границ, позволяет утверждать о закономерном взаимодействии дефектов структуры с дефектами, образованными в процессе развития двойниковой прослойки.
Предложенная модель показывает, что образование малоугловых границ в результате взаимодействия существующих дефектов материала и двойникующих дислокаций приводит к изменению эпюры напряжений в зоне аккомодации, что, в свою очередь, порождает множественные малоугловые границы в виде стенок дислокаций.
Представленный физический механизм и математическая модель дают достаточно ясную картину формирования структуры и эпюры растягивающих напряжений в зоне формирования двух параллельных двойников. Обнаружено скопление малоугловых границ в зоне аккомодации клиновидного двойника закономерно сформированных в процессе ее роста.
Заключение. В работе представлены результаты экспериментальных исследований и математического моделирования процессов формирования структуры в аккомодационной зоне системы клиновидных двойников в технически чистом титане. Был учтен процесс взаимодействия структурных дефектов с двойникующими дислокациями при образовании клиновидного двойника. Показано, что это взаимодействие изменяет положение максимума напряжений вблизи границ в системе двух клиновидных двойников.
Purpose. Experimental study and mathematical modeling of the processes of structure formation in the accommodation zone of a system of wedge-shaped twins in commercially pure titanium.
Methods. Methods of Microindentation, chemical etching, mathematical modeling and electron probe microscopy were user.
Results. While forming of wedge twin in poly-crystal of titanium are forming conditions of formation of additional twin in its transition zone. Forming of the extra twin is some way of relaxation of high stresses in the tips. The performed mathematical modeling of the stress distribution in the region of the twinning process, taking into account the presence of the detected accumulation of formed low-angle boundaries, makes it possible to state that the interaction of structural defects with defects formed during the development of the twinning layer is regular. The proposed model indicates that the formation of low-angle boundaries due to the interaction of existing material defects and twinning dislocations leads to a change in the stress diagram in the transition area, which, in turn, generates multiple low-angle borders in the form of the dislocation walls. Shown physical mechanism and mathematic model gives rather clear picture of forming of structure and spreading stresses in zone of forming of two parallel twins.An accumulation of low-angle boundaries was found in the accommodation zone of the wedge-shaped twin, which were regularly formed during its growth.
Conclusion. In the work, we have presented the results of experimental studies and mathematical modeling for the processes of the structure formation in a transition zone of wedge-type twins system in commercially pure titanium. The process of interaction of structure defects with twinning dislocations during the formation of a wedge-type twin was taken into consideration. It is shown that the interaction alters the stress maximum in vicinity of boundaries in the system two wedge-type twins.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.