Mater.Phys.Mech.(MPM)
No 1, Vol. 29, 2016, pages 17-23

ON MINIMUM GRAIN SIZE IN ULTRAFINE-GRAINED MATERIALS AND GUM-METALS
PROCESSED BY SEVERE PLASTIC DEFORMATION

S.V. Bobylev, I.A. Ovid'ko

Abstract

A theoretical model is suggested which identifies processes whose competition controls a minimum saturation grain size achievable in ultrafine-grained materials and Gum-metals (special titanium alloys) processed by severe plastic deformation. Within this model, typical values of the minimum grain size in various materials are estimated. The estimation is based on (i) the representations that grain refinement in deformed metals occurs through evolution of ensembles of lattice dislocations, and (ii) the experimentally established fact that grain growth in ultrafine-grained metals under severe plastic deformation is typically controlled by stress-induced migration of grain boundaries. Obtained estimates of minimum grain sizes are well consistent with corresponding experimental data.

Keywords: ultrafine-grained materials; Gum-metals; severe plastic deformation; grain size; theoretical model.

full paper (pdf, 1232 Kb)

О МИНИМАЛЬНОМ РАЗМЕРЕ ЗЕРЕН В УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ
МАТЕРИАЛАХ И ГАМ-МЕТАЛЛАХ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ПЛАСТИЧЕСКОМ
ДЕФОРМИРОВАНИИ

С.В. Бобылев, И.А. Овидько

Аннотация

Разработана теоретическая модель, в рамках которой определяются процессы, конкуренция между которыми задает минимальный размер зерен в ультрамелкозернистых материалах и Гам-металлах при интенсивном пластическом деформировании, а также проводится оценка характерных значений такого размера. Теоретическая оценка сделана на основании (а) имеющихся представлений, связывающих измельчение зерен в металлах при пластическом деформировании с эволюцией ансамблей решеточных дислокаций, и (б) экспериментальных данных, согласно которым рост зерен в ультрамелкозернистых металлах при интенсивном пластическом деформировании контролируется индуцируемой механическими напряжениями миграцией границ зерен. Полученные оценки хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными.

Ключевые слова: ультрамелкозернистые материалы; Гам-металлы; интенсивное пластическое деформирование; размер зерна; теоретическая модель.

full paper (pdf, 1232 Kb)