Микромеханические свойства моно- и поликристаллов чистого α-титана: анизотропия микротвердости, размерный эффект, влияние температуры (77–300 К)

Анотація

Изучены анизотропия микротвердости монокристаллов чистого α-Ti, размерный эффект при индентировании монокристаллов, крупнозернистого (СG) чистого и нанокристаллического (NC) ВТ1-0 титана, а так-же температурные зависимости микротвердости монокристаллов и СG Ti в интервале температур 77–300 К. Минимальное значение твердости выявлено при индентировании плоскости базиса (0001). Размерный эффект четко проявляется при индентировании монокристалла мягкого высокочистого йодидного титана и наименее выражен в образце нанокристаллического титана ВТ1-0. Показано, что размерный эффект можно описать в рамках модели геометрически необходимых дислокаций (ГНД), которая следует из градиентной теории пластичности. Для каждого материала определены величина истинной микротвердости и другие параметры модели ГНД. Температурная зависимость микротвердости согласуется с представлением о контролирующей роли рельефа Пайерлса в дислокационной термоактивированной пластической деформации чистого титана, что было ранее установлено и обосновано в макроскопических исследованиях на растяжение в интервале низких температур. Оценены значения энергии активации и активационного объема движения дислокаций в деформированной области под индентором.