Role of Peierls relief in low-temperature plasticity of α-solid solution Ti–Nb

Анотація

Найпоширеніші титанові сплави є двофазними, що скла-даються з α- (ГЩУ) та β- (ОЦК) алотропів Ti. Варіювання відносного вмісту фаз (з урахуванням властивостей кожної з них) дозволяє виготовляти сплави із заданими фізико-механічними властивостями. У цій статті досліджуються дислокаційні механізми, що контролюють швидкість пластичної деформації сплавів Ti–Nb, які характеризуються унікальними функціональними властивостями, такими як висока корозійна стійкість, надпровідність, біосумісність то-що. Визначено температурні залежності межі плинності та чутливості до швидкості деформації α-твердих розчинів Ti–Nb при квазістатичному розтягуванні в діапазоні температур 1,7–423 K. Експериментальні результати обговорюються в рамках теоретичної моделі руху термоактивованої дислокаційної струни в рельєфі Пайєрлса. Показано, що досліджуваний температурний діапазон можна розділити на три інтервали, кожен з яких має свої специфічні характеристики руху дислокацій у рельєфі Пайєрлса. У температурному діапазоні приблизно від 18 до 150 K пластична деформація твердих розчинів заміщення α-Ti–Nb визначається подоланням дислокаціями напружень Пайєрлса шляхом зародження, розширення та анігіляції парних кінків (перегинів) – механізму, характерного для високочистого титану. У температурному діапазоні від 150 до 423 K призматичне ковзання контролюється іншим, поки що неідентифікованим, термічно активованим процесом. При температурах нижче 18 K пластичність визначається термоінерційним механізмом, пов’язаним з переходом від термічно активованого руху дислокацій до динамічного (надбар’єрного) руху, який зумовлений інерційними властивостями дислокацій.