Mesoscopic Structural States at the Nanoscale in Surface Layers of Titanium and Its Alloy Ti-6Al-4V in Ultrasonic and Electron Beam Treatment


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ultrasonic and electron beam treatment of commercial titanium VT1-0 and its alloy VT6 (Ti-6Al-4V) produces a nonequilibrium grain-subgrain hierarchical substructure in the surface layer, which causes a multiscale fragmentation of the material and reveals a damping effect. When cooled in the gradient temperature field (during electron beam treatment) and when the β phase of the initial alloy is destroyed by ultrasound, the high-temperature bcc structure of the surface layer undergoes a nonequilibrium phase transition into an hcp α-phase structure. The excess specific volume of the β phase is hierarchically distributed in the a phase through the growth of nonequilibrium α′ and α″ martensite, and in the form of local ω-phase precipitation along the grain boundaries of the α phase. The specific volume of the nonequilibrium phases exceeds the specific volume of the α phase. This eliminates the formation of micropores and causes material fragmentation at the micro- and nanoscale structural levels during the nonequilibrium β → α phase transition. The growing α′ laths cause the fragmentation of the α phase at the microscale level. The α″ laths grow within the nonequilibrium α′ laths; they have a thickness of ∼1.5 nm and fragment the material at the nanoscale level. This process is controlled by the electronic subsystem that creates nanoscale mesoscopic structural states for the formation of nonequilibrium martensite phases. The reversible elastoplastic deformation of the nonequilibrium martensite phases at the nanoscale level governs the damping effect of the surface layer subjected to ultrasonic or electron beam treatment. The generation of nanoscale mesoscopic structural states and the related new mechanism of reversible deformation in the conditions of broken translational invariance of the lattice in a deformable solid has been confirmed experimentally.

Об авторах

V. Panin

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch; National Research Tomsk Polytechnic University

Автор, ответственный за переписку.
Email: paninve@ispms.tsc.ru
Россия, Tomsk, 634055; Tomsk, 634050

A. Panin

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch; National Research Tomsk Polytechnic University

Email: paninve@ispms.tsc.ru
Россия, Tomsk, 634055; Tomsk, 634050

O. Perevalova

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch

Email: paninve@ispms.tsc.ru
Россия, Tomsk, 634055

A. Shugurov

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch

Email: paninve@ispms.tsc.ru
Россия, Tomsk, 634055

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

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».