Method of establishing the relationship between grain structure and relative energies of grain boundaries

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

An algorithmic approach for determining the relationship between the energy of grain boundaries and their location in the structure has been developed and proposed. A comparative analysis of the results of relative grain boundary energies measurements by the method of etch groove shape analysis for manual measurement and the developed algorithmic approach was carried out on the example of ultrafine-grained nickel obtained by severe plastic deformation.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. S. Chikunova

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: chikunova@imp.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

A. V. Stolbovsky

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chikunova@imp.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

I. V. Blinov

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chikunova@imp.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

References

  1. Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. // Progr. Mater. Sci. 2000. V. 45. No. 2. P. 103.
  2. Langdon T.G. // Acta Mater. 2013. V. 61. No. 19. P. 7035.
  3. Estrin Y., Vinogradov A. // Acta Mater. 2013. V. 61. No. 3. P. 782.
  4. Sauvage X., Wilde G., Divinski S.V. et al. // Mater. Sci. Eng. A. 2012. V. 540. P. 1.
  5. Amouyal Y., Rabkin E., Mishin Yu. // Acta Mater. 2005. V. 53. P. 3795.
  6. Watanabe T. // Res. Mech. 1984. V. 11. No. 1. P. 47.
  7. Emeis F., Peterlechner M., Divinski S.V., Wilde G. // Acta Mater. 2018. V. 150. P. 262.
  8. Чикунова Н.С., Столбовский А.В., Мурзинова С.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 11. С. 1600; Chikunova N.S., Stolbovsky A.V., Murzinova S.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 11. P. 1631.
  9. Соловьева Ю.В., Старенченко С.В., Старенченко В.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 9. С. 1229; Solov’eva Yu.V., Starenchenko S.V., Starenchenko V.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 9. P. 941.
  10. Кодиров И.С., Рааб Г.И., Алешин Г.Н. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 5. С. 619; Kodirov I.S., Raab G.I., Aleshin G.N. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 5. P. 508.
  11. Nazarov A.A., Romanov A.E., Valiev R.Z. // Acta Metall. Mater. 1993. V. 41. No. 4. P. 1033.
  12. Wilde G., Divinski S. // Mater. Trans. 2019. V. 60. No. 7. P. 1302.
  13. Saylor D., Rohrer G. // J. Amer. Ceram. Soc. 1999. V. 82. No. 6. P. 1529.
  14. Rohrer G.S. // Mater. Sci. 2011. V. 46. P. 5881.
  15. Haremski P., Epple L., Wieler M. et al. // Acta Mater. 2021. V. 214. P. 116936.
  16. Аmouyal Y., Rabkin E. // Acta Mater. 2007. V. 55. No. 20. P. 6681.
  17. Zimmerman J., Sharma A., Divinski S.V., Rabkin E. // Scripta Mater. 2020. V. 182. P. 90.
  18. Кузнецов П.В., Рахматулина Т.В., Беляева И.В., Корзников А.В. // ФММ. 2017. Т. 118. No. 3. С. 255; Kuznetsov P.V., Rakhmatulina T.V., Belyaeva I.V., Korznikov A.V. // Phys. Met. Metallogr. 2017. V. 118. No. 3. P. 241.
  19. Divinski S.V., Reglitz G., Rosner H. et al. // Acta Mater. 2011. V. 59. P. 1974.
  20. Mullins W.W. // J. Appl. Phys. 1957. V. 28. P. 333.
  21. Herring W.C. The physics of powder metallurgy. NY.: McGraw-Hill, 1951. P. 143.
  22. Кузнецов П.В., Столбовский А.В., Беляева И.В. // Физич. мезомех. 2023. Т. 26. № 2. С. 57; Kuzne-tsov P.V., Stolbovsky A.V., Belyaeva I.V. // Phys. Mesomech. 2023. V. 26. No. 4. P. 415.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Three-dimensional STM image of the GB groove and demonstration scheme for measuring the dihedral angle , necessary for calculating the value of the relative GB energy at the measurement point.

Download (11KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependences of the relative error in measuring the boundary energies obtained during profile processing in the case of a deviation of the cross-section angle from the normal to the GB line. 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 are the relative energies of the grain boundaries.

Download (15KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Fragment of the STM image of the etching surface of UFG nickel obtained by SVD for 5 revolutions (a) and a map of relative grain boundary energies obtained using algorithmic processing with the condition r2 > 0.9 (b)

Download (28KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Histograms of the distributions of relative GB energies obtained using the algorithmic approach (1), in comparison with the results obtained using the manual method (2).

Download (13KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».