Научный руководитель: Фарбер В.М., проф., д.т.н., каф. ТО и ФМ УГТУ-УПИ

Релаксация внутренних напряжений – диссипативный процесс, который не вносит непосредственного вклада в формоизменение тела, а создает условия для направляемой внешними напряжениями макроскопической пластической деформации. Релаксационные процессы, протекающие по тем же механизмам, что и пластическое течение, контролируют формирование структуры и свойств металлов при ХПД, поскольку совместно с приложенными к телу напряжениями управляют поведением ансамбля дефектов кристаллического строения, определяя их тип и количество, характер движения и распределения.

В работе предложена классификация процессов релаксации напряжений по двум критериям: результату их действия и способу перемещения дефектов в сложившихся напряженно- диффузионных условиях. Согласно первому критерию релаксационные процессы подразделены на виды: пластическая, компенсационная, аннигиляционная, трещинообразование, тогда как по второму выделяются следующие механизмы релаксации: двойникование, сдвиговой, диффузионно-сдвиговой и диффузионный.

Каждый новый вид релаксации в зависимости от напряженно-диффузионных условий деформирования может протекать при различных способах движения дислокаций и видах диффузии, что положено в основу классификации механизмов релаксации. При температурах вблизи комнатной сдвиговой механизм релаксации, как и пластическая деформация чистым сдвигом, в большинстве металлов реализуется путем консервативного движения дислокаций. При более низких температурах и больших скоростях деформирования происходит двойникование, что особенно типично для металлов с ОЦК и ГПУ решетками.

В диапазоне температур деформации, когда объемная диффузия подавлена, а заметный вклад в формирование структуры вносит диффузия по дислокациям и границам зерен, протекает диффузионно-сдвиговая релаксация. Суть диффузионно-сдвигового механизма релаксации состоит в том, что при высоких эффективных напряжениях, большой концентрации избыточных вакансий, малоподвижных в объеме кристалла, и легкой “трубочной” диффузии происходит коррелированное взаимодействие ансамбля близкорасположенных дислокаций.

Наконец, при повышенных температурах в условиях развитой объемной диффузии наступает релаксация по диффузионному механизму. Она требует высокой подвижности и маневренности дислокаций за счет легкого поперечного скольжения и переползания в условиях хорошо развитой объёмной диффузии. Ее вклад в динамический возврат при холодной пластической деформации весьма мал.