Influence of equal-channel angular pressing on grain structure and internal stresses of technically pure nickel
The structure, phase composition, defects, amplitude of internal stresses and their sources in ultrafine grained technically pure nickel, obtained by equal-channel angular pressing deformation, have been studied by the method of transmission electron microscopy. At equal-channel angular pressing the samples were subjected to shear deformation by compression along two intersecting channels of equal diameter at an angle of 120° at temperature T = 400 °C without intermediate annealing. Number of passes n = 4. The grain structure was studied. It was found that all grains were anisotropic. According to the dislocation structure, the grains were classified into three types: 1) the smallest grains with no substructure (practically no dislocations) - dislocation-free grains, 2) larger grains containing chaotically distributed dislocations or a net substructure, and 3) the largest grains with a cellular or fragmented substructure. The average value of the scalar dislocation density in the grains of each type was calculated. It was found that equal-channel angular pressing resulted in the formation of nanometer-sized particles of secondary phases in ultrafine grained nickel localized inside, on grain boundaries and at grain junctions. The sources of internal stresses are revealed and their amplitude is determined. Determination of the amplitude of internal stresses consisted in determining the amplitude of the curvature-torsion of the crystal lattice by bending extinction contours
Keywords
severe plastic deformation,
equal-channel angular pressing,
ultrafine grained nickel,
grain,
particle,
dislocation structure,
scalar dislocation density,
internal stresses,
amplitude of curvature-twist of crystal lattice,
internal stresses,
stress sourcesAuthors
Popova N.A. | Tomsk State University of Architecture and Building | natalya-popova-44@mail.ru |
Nikonenko E.L. | Tomsk State University of Architecture and Building; National Research Tomsk Polytechnic University | vilatomsk@mail.ru |
Solov’eva Yu.V. | Tomsk State University of Architecture and Building | j_sol@mail.ru |
Starenchenko V.A. | Tomsk State University of Architecture and Building | star@tsuab.ru |
Всего: 4
References
Носкова Н.И., Мулюков Р.Р. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 279 с.
Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. - М.: ИКЦ Академкнига, 2007. - 397 с.
Валиев Р.З., Жиляев А.П., Лэнгдон Т.Дж. Объемные наноструктурные материалы: фундаментальные основы и применение. - СПб.: Эко-Вектор, 2017. - 479 с.
Ovid'ko I.A., Valiev R.Z., Zhu Y.T. // Prog. Mater. Sci. - 2018. - V. 94. - P. 462-540.
Blank V.D., Popov M.Yu., Kulnitskiy B.A. // Mater. Trans. - 2019. - V. 60. - No. 8. - P. 1500-1505.
Skrotzki W. // Mater. Trans. - 2019. - V. 60. - No. 7. - P. 1331-1343.
Tsuji N., Gholizadeh R., Ueji R., et al. // Mater. Trans. - 2019. - V. 60. - No. 8. - P. 1518-1532.
Horita Z., Nang Y., Masuda T., Takizawa Y. // Mater. Trans. - 2020. - V. 61. - No. 7. - P. 1177-1190.
Morris D.G., Morris M.A. // Acta Met. - 1991. - V. 39. - No. 8. - P. 1763-1770.
Kozlov E.V., Popova N.A., Ivanov Ju.F., et al. // Ann. Chimie: Science des Materiaux. - 1996. - V. 21. - No. 6-7. - P. 427-442.
Devaraj A., Wang W., Vemuri R., et al. // Acta Mater. - 2019. - V. 165. - P. 698-708.
Zhang Z.Y., Sun L.X., Tao N.R. //j. Alloys Compd. - 2021. - V. 867. - P. 159016.
Резяпова Л.Р., Валиев Р.Р., Ситдиков В.Д., Валиев Р.З. // Письма о материалах. - 2021. - Т. 11. - № 3. - С. 345-350.
Straumal B.B., Kulagin R., Baretzky B., et al. // Crystals. - 2022. - V. 12. - No. 1. - P. 54.
Кардашев Б.К., Нарыкова М.В., Бетехтин В.И., Кадомцев А.Г. // Физич. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 3. - С. 71-76.
Pinc J., Skolakova A., Vertat P., et al. // Mater. Sci. Eng. - 2021. - V. 824. - P. 141809.
Тюменцев А.Н., Дитенберг И.А., Коротаев А.Д., Денисов К.И. // Физич. мезомех. - 2013. - Т. 16. - № 3. - С. 63-79.
Конева Н.А., Тришкина Л.И., Попова Н.А., Козлов Э.В. // Изв. вузов. Физика. - 2014. - Т. 57. - № 2. - С. 45-53.
Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. - М.: Мир, 1968. - 574 с.
Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. - М.: Металлургия, 1970. - 376 с.
Конева Н.А., Козлов Э.В., Тришкина Л.И., Лычагин Д.В. // Новые методы в физике и механике деформируемого твердого тела. Ч. 1. - Томск, 1990. - С. 83-93.
Конева Н.А., Козлов Э.В. // Изв. вузов. Физика. - 1990. - Т. 33. - № 2. - С. 89-106.
Попова Н.А., Никоненко Е.Л., Соловьева Ю.В., Старенченко В.А. // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. - 2021. - Т. 23. - № 4. - С. 15-23.
Козлов Э.В., Старенченко В.А., Конева Н.А. // Металлы. - 1993. - № 5. - С. 152-161.
Конева Н.А., Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Тришкина Л.И. // Дисклинации и ротационная деформация твердых тел. - Л., 1988. - С. 103-113.