Закономерности формирования и эволюции деформационного рельефа в пластически деформируемых поликристаллах на разных масштабных уровнях

Предметом исследования является мезоскопический деформационный рельеф, развивающийся в поликристаллических материалах в условиях пластической деформации. Объектом исследования являются алюминиевые и титановые сплавы с различной микроструктурой и текстурой. Цель работы – установить закономерности формирования и эволюции деформационного рельефа на поверхности нагруженных металлов и выявить его корреляцию с пластической деформацией. Проведены экспериментальные и численные исследования эволюции мезоскопического деформационного рельефа в образцах технически чистого алюминия в условиях одноосного растяжения. Растяжение образцов осуществлялось до заданной степени деформации, после чего образцы извлекались из испытательной машины, и деформационный рельеф на всех участках мониторинга исследовался с помощью контактного профилометра, после чего образцы вновь помещались в испытательную машину, и их нагружение продолжалось. Для количественной оценки в процессе растяжения для экспериментальных и модельных профилей поверхности был определен безразмерный параметр интенсивности деформационного рельефа Rd, представляющий собой отношение длины профиля к его базовой длине. Был осуществлен подготовительный этап экспериментальных и численных исследований для образцов технически чистого титана. Микроструктура образцов листового титана ВТ0 и титанового прутка на разном расстоянии от поверхности была исследована методом EBSD. Для образцов, изготовленных из пластины вдоль и поперек направления прокатки, были проведены механические испытания на растяжение. На основе экспериментальных данных о микроструктуре и механических свойствах были построены трехмерные поликристаллические модели и определены параметры определяющих соотношений. Расчеты показали качественное и количественное согласие картин деформационного рельефа с ранее полученными экспериментальными данными по отклонение пиков и впадин от среднего уровня и их характерному периоду. Было получено согласие для экспериментальных и численных кривых нагружения и зависимостей интенсивности деформационного рельефа от степени деформации.