Deformation, Fracture and Structure Peculiarities of Single Crystalline Intermetallide in Multilevel Model of Plastic Deformation

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The article presents the results of modeling the three-dimensional distribution and accumulation of deformation defects in the volume of a single-crystal intermetallic compound with the L12 structure during deformation by uniaxial compression. The calculations are performed in a multilevel model of synthesis of dislocation kinetics and mechanics of a deformable solid for cases of deformation with and without taking into account the forces of end friction. The patterns of distribution of the intensity of plastic deformations, the density of dislocations in the plane of the central longitudinal section of a deformed rectangular sample are presented. In a numerical experiment, brittle fracture of a deformed single crystal is obtained at a degree of strain close to the value of full-scale experiment. The influence of the end friction forces on the features of shape change and fracture of a single-crystal sample is analyzed. It is shown that due to the influence of end friction forces, a noticeable decrease in the degree of brittle fracture strain occurs. A statistical assessment of the degree of homogeneity of the distribution of deformation defects in the deformed volume is carried out. A comparison of the results of the numerical experiment obtained in the work with the results of mechanical tests and studies of the deformation relief of Ni3Ge single crystalline intermetallic compound with the L12 structure shows good agreement.

About the authors

Yu. V. Solov’eva

Tomsk State University of Architecture and Building

Email: j_sol@mail.ru
Tomsk, Russia

Ya. D. Lipatnikova

Tomsk State University of Architecture and Building

Tomsk, Russia

G. A. Mun

Tomsk State University of Architecture and Building; JSC “TomskNIPIneft”

Tomsk, Russia; Tomsk, Russia

References

  1. Stoloff N.S., Liu C.T., Deevi S.C. // Intermetallics. 2000. V. 8. Iss. 9–11. P. 1313. https://www.doi.org/10.1016/S0966-9795(00)00077-7
  2. Reed R.C. The superalloys fundamentals and applications. UK, Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 372 p. https://www.doi.org/10.1017/S0001924000087509
  3. Dey G.K. // Sadhana. 2003. V. 28. P. 247. https://www.doi.org/10.1007/BF02717135
  4. Xu G.H., Zhang K.F., Huang Z.Q. // Adv. Powder Technol. 2012. V. 23. P. 366. https://www.doi.org/10.1016/j.apt.2011.04.016
  5. Bochenek K., Basista M. // Progress in Aerospace Sciences. 2015. V. 79. P. 136. https://www.doi.org/10.1016/j.paerosci.2015.09.003
  6. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением. / Ред. Каблоев Е.Н., Колобов Ю.Р. М.: Издательский дом МИСиС, 2008. 326 с.
  7. Jozwik P., Polkowski W., Bojar Z. // Materials. 2015. V. 8. P. 2537. https://www.doi.org/10.3390/ma8052537
  8. Бунтушкин В.П., Каблов Е.Н., Качанов Е.Б., Шалин Р.Е. Высокотемпературные конструкционные материалы на основе интерметаллида Ni3Al. // Авиационные материалы на рубеже XX–XXI веков: Науч.-техн. сб. М.: ВИАМ, 1994. С. 278.
  9. Каблов Е.Н., Бунтушкин В.П., Базылева О.А. // Технология легких сплавов. 2007. № 2. С. 75.
  10. Aoki K., Izumi O. // J. Mater. Sci. 1979. V. 14. P. 1800. https://www.doi.org/10.1007/p00051018
  11. Solov′eva Yu.V., Lipatnikova Ya.D., Starenchenko S.V., Solov′ev A.N., Starenchenko V.A. // Russ. Phys. J. 2017. V. 60. № 5. P. 830. https://www.doi.org/10.1007/s11182-017-1146-z
  12. Абзаев Ю.А., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В., Потекаев А.И., Козлов Э.В. // Прикладная механика и техническая физика. 1998. Т. 39. № 1 (227). С. 154.
  13. Соловьёва Ю.В., Старенченко С.В., Старенченко В.А. // Известия РАН. Серия физическая. 2011. Т. 75. № 2. С. 218.
  14. Соловьёва Ю.В., Никоненко Е.Л., Старенченко С.В., Старенченко В.А. // Известия РАН. Серия физическая. 2011. Т. 75. № 5. С. 716.
  15. Starenchenko V.A., Solov′eva Yu.V., Abzaev Y.A. // Phys. Solid State. 1999. V. 41. Iss. 3. P. 407. https://www.doi.org/10.1134/1.113079
  16. Starenchenko V.A., Pantyukhova O.D., Solov′eva Yu.V. // Phys. Metals Metallography. 2004. V. 97. Iss. 6. P. 545.
  17. Solov’eva Yu.V., Fakhrutdinova Y.D., Starenchenko V.A. // Phys. Metals Metallography. 2015. V. 116. Iss. 1. P. 10. https://www.doi.org/10.1134/S0031918X15010111
  18. Kear B.H. // Acta Metallurgica. 1964. V. 12. Iss. 5. P. 555. https://www.doi.org/10.1016/0001-6160(64)90028-8
  19. Соловьева Ю.В., Липатникова Я.Д., Мун Г.А., Вовнова И.Г., Старенченко В.А., Черепанов Д.Н. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2024. Т. 21. № 2. С. 153. https://www.doi.org/10.25712/ASTU.18111416.2024.02.002
  20. Старенченко В.А., Пантюхова О.Д., Черепанов Д.Н., Соловьева Ю.В., Старенченко С.В., Слободской М.И. Модели пластической деформации материалов с ГЦК-структурой. Томск: изд-во НТЛ, 2011. 244 с.
  21. Starenchenko V.A., Cherepanov D.N., Solov’eva Y.V., Popov L.E. // Russ. Phys. J. 2009. V. 52. № 4. P. 398.
  22. Белов Н.Н., Валуйская Л.А., Липатникова Я.Д., Соловьёва Ю.В., Старенченко В.А., Югов Н.Т. Расчет микро- и макропараметров пластической деформации сплавов со сверхструктурой L12 в условиях динамического нагружения (РАММП-1). Программа для ЭВМ. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №: RU 2021662546, 30.07.2021 г.
  23. Югов Н.Т., Белов Н.Н., Югов А.А. Расчет адиабатических нестационарных течений в трехмерной постановке (РАНЕТ-3). Пакет программ для ЭВМ. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2010611042, 03.02.2010 г.
  24. Пантюхова О.Д., Соловьева Ю.В., Старенченко В.А. Расчет кривых упрочнения сплавов, упорядоченных по типу L12. Программа для ЭВМ. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №: RU 2024680347, 28.08.2024 г.
  25. Соловьёва Ю.В., Геттингер М.В., Старенченко В.А., Старенченко С.В. // Известия РАН. Серия физическая. 2008. Т. 72. № 10. С. 1476.
  26. Старенченко В.А., Соловьева Ю.В., Абзаев Ю.А., Козлов Э.В., Шпейзман В.В., Николаев В.И., Смирнов Б.И. // Физика твердого тела. 1998. Т. 40. № 4. С. 672.
  27. Cоловьева Ю.В., Старенченко В.А., Абзаев Ю.А. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2005. Т. 2. № 4. С. 51.
  28. Соловьёва Ю.В., Соловьёв А.Н., Старенченко С.В., Старенченко В.А. // Известия вузов. Физика. 2017. Т. 60. № 4. С. 27.
  29. Stoloff N.S., Davies R.G. The mechanical properties of ordered alloys. Oxford: Pergamon Press, 1966. 86 p.
  30. Friedel J. Dislocations. USA: Pergamon press, 1964. 491 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).