Размерные эффекты при пластической деформации микро-и нанокристаллов

摘要

В рамках дислокационно-кинетического подхода сделан теоретический анализ размерных эффектов в пластически деформируемых кристаллах c поперечными размерами в микро- и нанодиапазонах. Анализ базируется на уравнении эволюции плотности дислокаций в таких микро- и нанокристаллах и учитывает процессы генерации дислокаций из поверхностных дислокационных источников и ухода дислокаций из кристалла через его поверхность. Найдено, что генерация дислокаций из источников приводит к сильному деформационному упрочнению кристалла, a уход дислокаций из кристалла через его поверхность - к быстрому достижению равновесия между этими двумя кинетическими процессами. В результате в соответствии с экспериментом наблюдается сильное "истощение" деформационного упрочнения тонких кристаллов на ранней стадии их пластической деформации. Вытекающие из теории соотношения между напряжениями течения микро- и нанокристаплов Q и их поперечными размерами D, σD~(-n), где п 0.625-1.0, находятся в согласии c экспериментом.