471 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
471
сдвига. Параметры шероховатости поверхности в рассматриваемой области составляют
Ra=0,08…0,25 мкм и Rz=2…4 мкм.
Рис. 3.
Картина деформационного рельефа в зоне II (а) и профиль поверхности вдоль
секущий (б), [ 111 ]-монокристалл никеля, боковая грань ( 211 ), е=31%
Детальное рассмотрение профиля складок показало, что октаэдрическое скольжение
является неотъемлемой частью формирования складок. На профили поверхности всегда
наблюдаются ступени сдвига. Для дальнейшего изучения морфологии складчатых структур
был проанализирован параметр L
0
– длина растянутого профиля (длина, получающаяся, при
растяжении всех выступов и впадин профиля в пределах базовой длины в прямую линию.).
Измерения в обоих случаях проводились на отрезках длиной 150 мкм. Результаты показали,
что в первом случае длина растянутого профиля составляет порядка 400…560 мкм, а во
втором – 160…180 мкм, т.е. значения параметров L
0
отличаются в 2,5…3 раза. Анализ
результатов показывает, что в зоне I поверхность более гофрированная, чем в зоне II. По
всей вероятности, Это связано с различными условиями протекания деформации в зоне I и II.
Значительное уменьшение площади боковой грани в зоне вогнутости I компенсируется
интенсивным складкообразованием. Образование периодического рельефа в зоне
выпуклости соответствует выходу макрополос деформации на исследуемую грань
монокристалла. Закономерности формирования макрополос рассмотрены авторами в работе
[10].
Способность складчатой структуры компенсировать приповерхностную
неоднородность деформации подтверждается количественными данными. Величина
компонент локальной деформации в данной области деформации следующая. При общей
деформации образца 8%, средние значения компонент локальной деформации в области
формирования складок (область вогнутости) составляют по компонентам X -2%, Y 9%, Z -
7%, интенсивность деформации
Г
= 26%. В то время, в местах наибольшей локализации
деформация достигает величин по компонентам X -45…5%, Y -20…25%, Z -55…35%. Кроме
того, на боковой грани мы можем наблюдать чередование локальных областей сжатия и
растяжения. Такие места с высокими значениями деформации возникают в области стыка
различных элементов рельефа (складки и макрополосы, складки и системы следов сдвига,
две системы макрополос и т.д.) или приторцевые зоны. В этих местах для обеспечения
сохранения сплошности кристалла необходим дополнительный способ компенсации
неоднородности деформации. Одним из таких способов и является процесс
складкообразования. Более подробно вопрос влияния элементов рельефа в [ 111 ]-
монокристаллах никеля на неоднородность деформации обсуждался авторами, например, в
работах [10, 11]. В работе [9], при моделировании процесса складкообразования, также были
получены результаты, свидетельствующие о том, что в области складкообразования
локализация деформации отсутствует.
50 мкм
а
)
б
)