Микромеханическая модель формирования деформационного рельефа в поликристаллическом титане

Автор: Евгения Сергеевна Емельянова

Соавторы: В.А. Романова

Организация: Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Национальный исследовательский Томский государственный университет

Большинство конструкционных металлов и сплавов характеризуются поликристаллической структурой. Исследование морфологических изменений, происходящих на свободной поверхности поликристаллических материалов в процессе нагружения, представляет интерес как для инженерных приложений, так и для научно-исследовательских задач. С одной стороны, возникновение деформационного рельефа может рассматриваться как нежелательное явление, поскольку оказывает негативное влияние на характеристики сопротивления усталости, износу и приводит к ухудшению физико-механических характеристик материала за счет локализации пластической деформации. С другой стороны, деформационные процессы на поверхности связаны с эволюцией напряженно-деформированного состояния в объеме материала и историей нагружения, что может послужить основой для разработки методов неразрушающего контроля и остаточного ресурса материала [1].

В настоящей работе предложена микромеханическая модель формирования деформационного рельефа в поликристаллическом титане в процессе одноосного нагружения. Модель деформационного отклика зерен разработана с учетом упруго-пластической анизотропии кристаллов с гексагональной плотноупакованной (гпу) решеткой в рамках физической теории пластичности кристаллов. Исследуется влияние размера зерен и текстуры на формирование и эволюцию деформационного рельефа.

1.V. Romanova, R. Balokhonov, E. Emelianova [et al.] Early prediction of macroscale plastic strain localization in titanium from observation of mesoscale surface roughening // Int. J. Mech. Sci. 2019. 161-162. P. 105047.