Методы и результаты исследования эффекта Портевена - Ле Шателье: физически-ориентированные континуальные и многоуровневые модели

Методы и результаты исследования эффекта Портевена - Ле Шателье: физически-ориентированные континуальные и многоуровневые модели

Автор: Трусов П.В., Герасимов Р.М.

Журнал: Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика @vestnik-pnrpu-mechanics

Статья в выпуске: 5, 2023 года.

Бесплатный доступ

Эффекты прерывистой пластичности, несмотря на почти 200-летнюю историю с момента своего открытия, продолжают являться объектами интенсивного изучения механиками, материаловедами, технологами в области обработки металлов и сплавов пластическим деформированием. С развитием экспериментальных методов и инструментальной базы обнаруживаются все новые механизмы, ответственные за нарушение монотонности отклика (напряжений) при монотонных воздействиях (ростом деформаций). Для описания данных эффектов предложены и продолжают разрабатываться конститутивные модели (определяющие соотношения), основанные на различных (макрофеноменологическом, термодинамическом, структурно-механическом, физическом) подходах. Несмотря на разнообразие причин возникновения прерывистой пластичности, общепризнанной является необходимость для построения корректных конститутивных моделей анализировать процессы, реализуемые при неупругом деформировании на мезо- и микроуровне, описывать эволюционирующую структуру материалов на различных масштабных уровнях. В связи с этим наиболее перспективными для формулировки определяющих соотношений в настоящее время представляется применение физически-ориентированных моделей. В предлагаемой статье приводится краткий обзор работ, посвященных построению физически-ориентированных конститутивных моделей, пригодных для исследования эффектов прерывистой пластичности. В первой части обзора приведены модели, базирующиеся в основном на феноменологическом подходе к формулировке совокупности уравнений для исследования эволюции дефектной структуры моно- и поликристаллических сплавов, в большинстве своем использующие континуальное описание. Особое внимание при создании физически-ориентированных моделей уделяется рассмотрению взаимовлияние дефектов различной природы, включая взаимодействие примесных атомов с дислокациями. Во второй части обзора рассмотрены работы, основанные на введении внутренних переменных, многоуровневом физически-ориентированном подходе. К сожалению, моделей второго класса в настоящее время имеется очень ограниченное количество; тем не менее, авторы считают их наиболее перспективными для построения конститутивных моделей, адекватно описывающих эффекты прерывистой пластичности.

Еще

Обзор, прерывистая пластичность, конститутивные модели, физически-ориентированные континуальные и многоуровневые модели

Короткий адрес: https://sciup.org/146282776

IDR: 146282776   |   DOI: 10.15593/perm.mech/2023.5.10

Список литературы Методы и результаты исследования эффекта Портевена - Ле Шателье: физически-ориентированные континуальные и многоуровневые модели

  • Коттрелл А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. - М.: ГНТИ лит-ры по черной и цветной металлургии, 1958. - 267 с.
  • Петухов Б.В. О пороге подвижности дислокаций в примесных полупроводниках // Журнал технической физики. -1990. - Т. 60, вып. 10. - С. 64-68.
  • Петухов Б.В. Различные типы динамики дислокаций как следствие их динамического старения // Журнал технической физики. - 2003. - Т. 73, вып. 7. - С. 82-87.
  • Петухов Б.В. Динамическое старение дислокаций в материалах с высоким кристаллическим рельефом: конкуренция диффузии и увлечение примесей // Кристаллография. -2009. - Т. 54, № 1. - С. 85-91.
  • Петухов Б.В. Об упрочнении кристаллов посредством иммобилизации дислокаций подвижными примесями // Кристаллография. - 2011. - Т. 56, № 1. - С. 65-71.
  • Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: модели, основанные на физических теориях пластичности // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2017. - № 1. - С. 134-163. DOI: 10.15593/perm.mech/2017.1.09
  • Трусов П.В., Чечулина Е.А. Методы и результаты исследования эффекта Портевена - Ле Шателье: эксперименты и макрофеноменологические модели // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2023. - № 5. - С. 99-131.
  • Трусов П.В., Швейкин А.И. Многоуровневые модели моно- и поликристаллических материалов: теория, алгоритмы, примеры применения. - Новосибирск: Издательство СО РАН, 2019. - 605 с. DOI: 10.15372/MULTILEVEL2019TPV
  • Фридель Ж. Дислокации. - М.: Мир, 1967. - 644 с.
  • Aboulfadl H. et al. Dynamic strain aging studied at the atomic scale / H. Aboulfadl, J. Deges, P. Choi, D. Raabe // Acta Materialia. -2015. - Vol. 86. - P. 34-42. DOI: 10.1016/j.actamat.2014.12.028
  • Acharya A. A model of crystal plasticity based on the theory of continuously distributed dislocations // J. Mechanics and Physics of Solids. - 2001. - Vol. 49. - P. 761-784. DOI: 10.1016/S0022-5096(00)00060-0
  • Acharya A. Driving forces and boundary conditions in continuum dislocation mechanics // Proc. R. Soc. Lond. A. -2003. - Vol. 459. - P. 1343-1363. DOI: 10.1098/rspa.2002.1095
  • Acharya A., Roy A. Size effects and idealized dislocation microstructure at small scales: predictions of a phenomenological model of mesoscopic field dislocation mechanics: part I // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. - 2006. - Vol. 54. - P. 16871710. DOI: 10.1016/j.jmps.2006.01.009
  • Agaram S. et al. Dislocation density based crystal plasticity model incorporating the effect of precipitates in IN718 under monotonic and cyclic deformation / S. Agaram, A.K. Kanjarla, B. Bhuvaraghan, S.M. Srinivasan // Int. J. Plasticity. - 2021. -Vol. 141. - Р. 102990 (19 p.). DOI: 10.1016/j .ijplas.2021. 102990
  • Ananthakrishna G. On the dynamical mechanism of cross-over from chaotic to turbulent states // Pramana - J. Phys. -2005. - Vol. 64, no. 3. - P. 343-352. DOI: 10.1007/BF02704562
  • Ananthakrishna G. Current theoretical approaches to collective behavior of dislocations // Physics Reports. - 2007. -Vol. 440. - P. 113-259. DOI: 10.1016/j.physrep.2006.10.003
  • Ananthakrishna G., Valsakumar M.C. Repeated yield drop phenomenon: a temporal dissipative structure // J. Physics D: Applied Physics. - 1982. - Vol. 15(12), L171-L175. DOI: 10.1088/0022-3727/15/12/003
  • Arsenault R.J., Patu S., Esterling D.M. Computer simulation of solid solution strengthening in FCC alloys: Part I. Friedel and Mott limits // Metallurgical Transaction A. - 1989. -Vol. 20. - P. 1411-1418. DOI: 10.1007/BF02665498
  • Balik J., Lukac P. Influence of solute mobility on dislocation motion. I. Basic model // Czech. J. Phys. - 1989a. - B. 39. - P. 447-457. DOI: 10.1007/BF01597802
  • Balik J., Lukac P. Influence of solute mobility on dislocation motion. II. Application of the basic model // Czech. J. Phys. - 1989b. - B. 39. - P. 1138-1146. DOI: 10.1007/BF01605398
  • Van den Beukel A. Theory of the effect of dynamic strain aging // Phys. Stat. Sol. A. - 1975. - Vol. 30. - P. 197-206. DOI: 10.1002/pssa.2210300120
  • Benallal A. et al. Dynamic strain aging and related instabilities: experimental, theoretical and numerical aspects / A. Benallal, T. Berstad, T. B0rvik, A.H. Clausen, O.S. Hopperstad // European Journal of Mechanics - A/Solids. - 2006. - Vol. 25, is. 3. - P. 397-424. DOI: 10.1016/j.euromechsol.2005.10.007
  • Bharathi M.S., Rajesh S., Ananthakrishna G. A dynamical model for the Portevin - Le Chatelier bands // Scripta Materialia. - 2003. - Vol. 48, no. 9. - P. 1355-1360. DOI: 10.1016/s1359-6462(02)00653-x
  • Bilby B.A. On the interactions of dislocations and solute atoms // Proc. Physical Society. Sect. A. - 1950. - Vol. 63, is. 3. -P. 191-200. DOI: 10.1088/0370-1298/63/3/302
  • Böhlke T. et al. Geometrically non-linear modeling of the Portevin-Le Chatelier effect / T. Böhlke, G. Bondar, Y. Estrin, M.A. Lebyodkin // Computational Materials Science. - 2009. - Vol. 44, is. 4. - P. 1076-1088. DOI: 10.1016/j.commatsci.2008.07.036
  • Brechet Y., Estrin Y. On the influence of precipitation on the Portevin-Le Chatelier effect // Acta Metall. Mater. - 1995. -Vol. 43, no. 3. - P. 955-963. DOI: 10.1016/0956-7151(94)00334-E
  • Brechtl J. et al. Entropy modeling on serrated flows in carburized steels / J. Brechtl, B. Chen, X. Xie, Y. Ren, J.D. Venable, P.K. Liaw, S.J. Zinkle // Materials Science & Engineering A. - 2019. -Vol. 753. - P. 135-145. DOI: 10.1016/j.msea.2019.02.096
  • Brindley B.J., Worthington P.J. Yield-point phenomena in substitutional alloys // Metallurgical Reviews. - 1970. -Vol. 15, is. 1. - P. 101-114. DOI: 10.1179/mtlr.1970.15.1.101
  • Bryukhanov I.A. Dynamics of edge dislocation in Cu-Ni solid solution alloys at atomic scale // Int. J. Plasticity. - 2020. -Vol. 135. - P. 102834. DOI: 10.1016/j.ijplas.2020.102834
  • Bullough R., Newman R.C. The flow of impurities to an edge dislocation // Proc. Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. - 1959. - Vol. 249, no. 1258. - P. 427-440.
  • Bullough R., Newman R.C. The growth of impurity atmospheres round dislocations // Proc. Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. - 1962a. -Vol. 266, no. 1325. - P. 198-208. DOI:10.1098/rspa.1962.0056
  • Bullough R., Newman R.C. Impurity Precipitation on Dislocations-A Theory of Strain Ageing // Proc. Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. -1962b. -Vol. 266, no. 1325. - P. 209-221. DOI: 10.1098/rspa.1962.0057
  • Bullough R., Newman R.C. The kinetics of migration of point defects to dislocations // Rep. Prog. Phys. - 1970. - Vol. 33, no. 1. - P. 101-148. DOI: 10.1088/ 0034-4885/33/1/303
  • Butt M.Z., Feltham P. Solid-solution hardening (Review) // J. Material Science. - 1993. - Vol. 28. - P. 2557-2576. DOI: 10.1007/BF00356192
  • Cahn R.W., Davies R.G. X-ray evidence for segregation of solute to stacking faults in a copper-aluminium alloy // Philosophical Magazine. - 1960. - Vol. 5, is. 59. - P. 1119-1126. DOI: 10.1080/14786436008238320
  • Cai W. et al. A non-singular continuum theory of dislocations / W. Cai, A. Arsenlis, C.R. Weinberger, V.V. Bulatov // J. Mechanics and Physics of Solids. - 2006. - Vol. 54. - P. 561587. DOI: 10.1016/j.jmps.2005.09.005
  • Chen H. et al. Effects of nanosized precipitates on the Portevin - Le Chatelier behavior: Model prediction and experimental verification / H. Chen, Z. Chen, Y. Chen, G. Ji, S. Zhong, H. Wang, Y. Ke, Y. Bréchet // Materialia - 2021. -Vol. 21. - P. 101299. DOI: 10.1016/j.mtla.2021.101299
  • Cheng J., Nemat-Nasser S. A model for experimentally-observed high-strain-rate dynamic strain aging in titanium // Acta mater. - 2000. - Vol. 48. - P. 3131-3144. DOI: 10.1016/S1359-6454(00)00124-5
  • Cochardt A.W., Schoek G., Wiedersich H. Interaction between dislocations and interstitial atoms in body-centered cubic metals // Acta Metallurgica. - 1955. - Vol. 3, no. 6. - P. 533-537. DOI: 10.1016/0001-6160(55)90111-5
  • Cottrell A.H. A note on the Portevin - Le Chatelier effect // Philosophical Magazine and Journal of Science. - 1953. -Vol. 44, is. 355. - P. 829-832. DOI: 10.1080/14786440808520347
  • Cottrell A.H., Bilby B.A. Dislocation theory of yielding and strain ageing of iron // Proc. Phys. Soc. A. - 1949. - Vol. 62. -P. 49-62. DOI: 10.1088/0370-1298/62/1/308
  • Cottrell A.H., Jaswon M.A. Distribution of solute atoms round a slow dislocation // Proc. R. Soc. - 1949. - Vol. 199. -P. 104-114. DOI: 10.1098/rspa.1949.0128
  • Curtin W.A., Olmsted D.L., Hector Jr., L.G. A predictive mechanism for dynamic strain ageing in aluminium-magnesium alloy // Nat. Mater. - 2006. - Vol. 5. - P. 875-880. DOI: 10.1038/nmat1765
  • Estrin Y. 2. Dislocation-density-related constitutive modeling. - In: Unified Constitutive Laws of Plastic Deformation (Editors A.S. Krausz, K. Krausz). - Academic Press, 1996. -P. 69-106. DOI: 10.1016/b978-012425970-6/50003-5
  • Estrin Y., Kubin L.P. Local strain hardening and nonuniformity of plastic deformation // Actu metall. - 1986. - Vol. 34, no. 12. - P. 2455-2464. DOI: 10.1016/0001-6160(86)90148-3
  • Estrin Y., Kubin L.P. Plastic instabilities: phenomenology and theory // Materials Science and Engineering A. - 1991. -Vol. 137. - P. 125-134. DOI: 10.1016/0921-5093(91)90326-I
  • Estrin Y., Ling C.P., McCormick P.G. Localization of plastic flow: spatial vs temporal instabilities // Acta metall. mater. -1991. - Vol. 39, no. 11. - P. 2943-2949. DOI:10.1016/0956-7151(91)90110-M
  • Estrin Y., McCormick P.G. Modelling the transient flow behaviour of dynamic strain ageing materials // Acta metall. mater. -1991. - Vol. 39, no. 12. - P. 2977-2983. DOI: 10.1016/0956-7151(91)90030-5
  • Fleischer R.L. Solution hardening // Acta Metallurgica. -1961. - Vol. 9, is. 11. -P. 996-1000. DOI: 10.1016/0001-6160(61)90242-5
  • Follansbee P.S., Kocks U.F. A constitutive description of copper based on the use of the mechanical threshold stress as an Internal State Variable // Acta Metall. 1988. - Vol. 36. - P. 81-93. DOI: 10.1016/0001 -6160(88)90030-2
  • Fressengeas C. et al. Dynamic strain aging: A coupled dislocation - solute dynamic model / C. Fressengeas, A.J. Beaudoin, M. Le-byodkin, L.P. Kubine, Y. Estrin // Materials Science and Engineering A. -2005. - Vol. 400-401. - P. 226-230. DOI: 10.1016/j.msea.2005.02.073
  • Fuentes-Samaniego R., Gasca-Neri R., Hirth J.P. Solute drag on moving edge dislocations // Philosophical Magazine A. - 1984. - Vol. 49, no. 1. - P. 31-43. DOI: 10.1080/01418618408233426
  • Graff S. et al. Strain localization phenomena associated with static and dynamic strain ageing in notched specimens: experiments and finite element simulations / S. Graff, S. Forest, J.-L. Strudel, C. Prioul, P. Pilvin, J.-L. Bechade // Materials Science and Engineering: A. - 2004. - Vol. 387. - P. 181-185. DOI: 10.1016/j.msea.2004.02.083
  • Gupta S., Beaudoin Jr A.J.,, Chevy J. Strain rate jump induced negative strain rate sensitivity (NSRS) in aluminum alloy 2024: Experiments and constitutive modeling // Materials Science & Engineering A. - 2017. - Vol. 683. - P. 143-152. DOI: 10.1016/j.msea.2016.12.010
  • Gupta S. et al. Crystal plasticity modeling of the effects of crystal orientation and grain-to-grain interactions on DSA-induced strain localization in Al-Li alloys / S. Gupta, V. Taupin, C. Fressengeas, J. Chevy // Materialia. - 2019. - Vol. 8. -P. 100467 (12 p.) DOI: 10.1016/j.mtla.2019.100467
  • Hahn G.T. A model for yielding with special reference to the yield-point phenomena of iron and related bcc metals // Acta Metallurgica. - 1962. - Vol. 10, is. 8. - P. 727-738. DOI: 10.1016/0001-6160(62)90041 -x
  • Ham F.S. Stress-assisted precipitation on dislocations // J. Applied Physics, - 1959. - Vol. 30, no. 6. - P. 915-926. DOI: 10.1063/1.1735262
  • Hähner P., Rizzi E. On the kinematics of Portevin - Le Chatelier bands: theoretical and numerical modelling // Acta Materialia - 2003. - Vol. 51, is. 12. - P. 3385-3397. DOI: 10.1016/S1359-6454(03)00122-8
  • Hähner P., Zaiser M. From mesoscopic heterogeneity of slip to macroscopic fluctuations of stress and strain // Acta Materialia - 1997. - Vol. 45, is. 3. - P. 1067-1075. DOI: 10.1016/S1359-6454(96)00227-3
  • Harper S. Precipitation of carbon and nitrogen in cold-worked alpha-iron // Physical Review. - 1951. - Vol. 83, no. 4. -P. 709-712. DOI: 10.1103/PhysRev.83.709
  • Hossain M.Z., Marian J. Stress-dependent solute energetics in W-Re alloys from first-principles calculations // Acta Materialia. - 2014. - Vol. 80. - P. 107-117. DOI: 10.1016/j.actamat.2014.07.028
  • Hu S.Y. et al. Dynamic drag of solute atmosphere on moving edge dislocations-Phase-field simulation / S.Y. Hu, J. Choi, Y.L. Li, L.Q. Chen // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96, no. 1. - P. 229-236. DOI: 10.1063/1.1755858
  • Johnston W.G., Gilman J.J. Dislocation multiplication in lithium fluoride crystals // J. Applied Physics. - 1960. - Vol. 31, no. 4. - P. 632-643. DOI: 10.1063/1.1735655
  • Klose F.B. et al. Plastic instabilities with propagating deformation bands in Cu-Al alloys / F.B. Klose, J. Weidenmüller, A. Ziegenbein, P. Hähner, H. Neuhäuser // Philosophical Magazine. - 2004. -Vol. 84, no. 3-5. - P. 467-480. DOI: 10.1080/14786430310001610320
  • Klusemann B. et al. Thermomechanical characterization of Portevin - Le Chatelier bands in AlMg3 (AA5754) and modeling based on a modified Estrin - McCormick approach / B. Klusemann, G. Fischer, T. Böhlke, B. Svendsen // International Journal of Plasticity. - Vol. 67. - P. 192-216. DOI: 10.1016/j.ijplas.2014.10.011
  • Kocks U.F. Kinetics of solution hardening // Metall. Mater. Trans. A. - 1985. - Vol. 16A. - P. 2109-2129. DOI: 10.1007/BF02670415
  • Kocks U.F., Mecking H. Physics and phenomenology of strain hardening: the FCC case // Progress in Materials Science. - 2003. - Vol. 48. - P. 171-273. DOI: 10.1016/S0079-6425(02)00003-8
  • Kok S. et al. Simulation of the Portevin-Le Chatelier effect using polycrystal plasticity / S. Kok, A.J. Beaudoin, D.A. Tor-torelli, M. Lebyodkin, L. Kubin, C. Fressengeas // J. Phys. IV. -2003a. - Vol. 105. - P. 191-197. DOI: 10.1 051/jp4:2 0030187
  • Kok S. et al. Spatial coupling in jerky flow using polycrystal plasticity / S. Kok, M.S. Bharathi, A.J. Beaudoin, C. Fressengeas, G. Ananthakrishna, L.P. Kubin, M. Lebyodkin // Acta Materialia. -2003b. - Vol. 51. - P. 3651-3662. DOI: 10.1016/S1359-6454(03)00114-9
  • Kreyca J., Kozeschnik E. State parameter-based constitutive modelling of stress strain curves in Al-Mg solid solutions // Int. J. Plasticity. - 2018. - Vol. 103. - P. 67-80. DOI: 10.1016/j.ijplas.2018.01.001
  • Kubin L.P., Chihab K., Estrin Y. The rate dependence of the Portevin-Le Chatelier effect // Acta metall. - 1988. - Vol. 36, no. 10. - P. 2707-2718. DOI: 10.1016/0001-6160(88)90117-4
  • Kubin L.P., Estrin Y. The Portevin - Le Chatelier effect in deformation with constant stress rate // Acta Metall. - 1985. -Vol. 33. - P. 397-407. DOI: 10.1016/0001-6160(85)90082-3
  • Kubin L.P., Estrin Y. Evolution of dislocation densities and the critical conditions for the Portevin - Le Chatelier effect // Acta Metall. Mater. - 1990. - Vol. 38, no. 5. - P. 697-708. DOI: 10.1016/0956-7151(90)90021-8
  • Kubin L., Estrin Y. Dynamic strain ageing and the mechanical response of alloys // J. de Physique III, EDP Sciences. -1991. - Vol. 1, no. 6. - P. 929-943. DOI:10.1051/jp3:1991166
  • Kumar J., Sarmah R., Ananthakrishna G. General framework for acoustic emission during plastic deformation // Physical Review B. - 2015. - Vol. 92. - P. 144109 (11 p.). DOI: 10.1103/PhysRevB.92.144109
  • Labusch R. A statistical theory of solid solution hardening // Phys. Stat. Sol. - 1970. - Vol. 41, no. 2. - P. 659669. DOI: 10.1002/pssb. 19700410221
  • Labusch R. Statistische theorien der mischkristallhärtung // Acta Metallurgica. - 1972. - Vol. 20, is. 7. - P. 917-927. DOI: 10.1016/0001-6160(72)90085-5
  • Lane Rohrer C. Cluster/dislocation interactions in dilute aluminum-based solid solutions // J. Materials Research. - 1995. -Vol. 10, is. 3. - P. 578-590. DOI: 10.1557/JMR.1995.0578
  • Lazar M., Maugin G. Nonsingular stress and strain fields of dislocations and disclinations in first strain gradient elasticity // Int. J. Eng. Sci. - 2005. - Vol. 43. - P. 1157-1184. DOI: 10.1016/j.ijengsci.2005.01.006
  • Lebyodkin M. et al. Statistical behaviour and strain localization patterns in the Portevin - Le Chatelier effect / M. Le-byodkin, Y. Brechet, Y. Estrin, L. Kubin // Acta Materialia. - 1996. -Vol. 44, is. 11. - P. 4531-4541. DOI: 10.1016/1359-6454(96)00076-6
  • Lee S.-Y. et al. Serrated flow accompanied with dynamic type transition of the Portevin - Le Chatelier effect in austenitic stainless steel / S.-Y. Lee, S. Chettri, R. Sarmah, C. Takushima, J.-I. Hamada, N. Nakada // J. Materials Science & Technology. -2023. - Vol. 133. - P. 154-164. DOI: 10.1016/j.jmst.2022.06.020
  • Li X. et al. Electroplasticity mechanism study based on dislocation behavior of Al6061 in tensile process / X. Li, Z. Xu, P. Guo, L. Peng, X. Lai // J. Alloys and Compounds. - 2022. -Vol. 910. - P. 164890 (13 p.). DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.164890
  • Liempt V.P., Sietsma J. A reviesed criterion for the Portevin-Le Chatelier effect based on the strain-rate sensitivity of the work-hardening rate // Metallurgical and Materials transactions A. -2011. - Vol. 42. - P. 4008-4014. DOI: 10.1007/s11661-011-0850-5
  • Lin Y.C. et al. A physically-based model considering dislocation-solute atom dynamic interactions for a nickel-based superalloy at intermediate temperatures / Y.C. Lin, H. Yang, D.-G. He, J. Chen // Materials and Design. - 2019. - Vol. 183. -P. 108122. DOI: 10.1016/j.matdes.2019.108122
  • Ling C.P., McCormick P.G., Estrin Y. A load perturbation method of examining dynamic strain ageing // Acta metall. mater. - 1993. - Vol. 41, no. 11. - P. 3323-3330. DOI: 10.1016/0956-7151(93)90061-V
  • Louat N. On the theory of the Portevin - Le Chatelier effect // Scripta Metallurgica. - 1981. - Vol. 15, is. 11. - P. 11671170. DOI: 10.1016/0036-9748(81)90290-8
  • Ma N. et al. Segregation and wetting transition at dislocations / N. Ma, C. Shen, S.A. Dregia, Y. Wang // Metallurgical and Materials Trans. A. - 2006. - Vol. 37A. - P. 1773-1783. DOI: 10.1007/s11661-006-0119-6
  • Marchenko A. et al. Crystal plasticity simulation of strain aging phenomena in a-titanium at room temperature / A. Marchenko, M. Maziere, S. Forest, J.-L. Strudel // Int. J. Plasticity. -2016. - Vol. 85. - P. 1-33. DOI: 10.1016/j.ijplas.2016.05.007
  • McCormick P.G. A model for the Portevin - Le Chatelier effect in substitutional alloys // Acta Metallurgica. -1972. - Vol. 20, is. 3. - P. 351-354. DOI: 10.1016/0001-6160(72)90028-4
  • McCormick P.G. Theory of flow localization due to dynamic strain ageing // Acta Metallurgica. - 1988 - Vol. 36, is. 12. - P. 3061-3067. DOI: 10.1016/0001-6160(88) 90043-0
  • McCormick P.G., Estrin Y. Transient flow behaviour associated with dynamic strain ageing // Scripta Metallurgica. -1989. - Vol. 23. - P. 1231-1234. DOI: 10.1016/0036-9748(89)90332-3
  • McCormick P.G., Ling C.P. Numerical modelling of the Portevin - Le Chatelier effect // Acta Metallurgica et Materialia. -1995. - Vol. 43, is. 5. - P. 1969-1977. DOI: 10.1016/0956-7151(94)00390-4
  • Meisel L.V. Stress-assisted diffusion to dislocations and its role in strain aging // J. Applied Physics. - 1967. - Vol. 38, no. 12. - P. 4780-4784. DOI: 10.1063/1.1709219
  • Mott N.F., Nabarro F.R.N. An attempt to estimate the degree of precipitation hardening, with a simple model // Proc. Physical Society. - 1940. - Vol. 52, no. 1. - P. 86-89. DOI 10.1088/0959-5309/52/1/312
  • Mott N.F., Nabarro F.R.N. Dislocation theory and transient creep // Report of a Conference on the Strength of Solids, The Physical Society, London. - 1948. - P. 1-19.
  • Nabarro F.R.N. The theory of solution hardening // Philosophical Magazine. - 1977. - Vol. 35, is. 3. - P. 613-622. DOI: 10.1080/14786437708235994
  • Nabarro F .R.N. Distribution of solute atoms round a moving dislocation // Materials Science and Engineering A. - 2005. -Vol. 400-401. - P. 22-24. DOI: 10.1016/j.msea.2005.03.046
  • Nakajima K. Stacking faults in copper-nickel alloys // J. Phys. Soc. Jpn. - 1959. - Vol. 14. - P. 1825-1826. DOI: 10.1143/JPSJ.14.1825
  • Ovri H., Lilleodden E.T. New insights into plastic instability in precipitation strengthened Al-Li alloys // Acta Materialia. - 2015. - Vol. 89. - P. 88-97. DOI: 10.1016/j.actamat.2015.01.065
  • Petukhov B.V. Hardening of crystals caused by the dynamic aging of dislocations // Crystallography Reports. -2003. - Vol. 48, no. 5. - P. 813-818. DOI: 10.1134/1.1612600
  • Petukhov B.V. Role of the static and dynamic aging of dislocations in the kinetics of deformation of doped crystals // Physics of the Solid State. - 2014. - Vol. 56, no. 6. - P. 11801186. DOI: 10.1134/S1063783414060316
  • Picu R.C. A mechanism for the negative strain-rate sensitivity of dilute solid solutions // Acta Materialia. - 2004. -Vol. 52. - P. 3447-3458. DOI: 10.1016/j.actamat.2004.03.042
  • Picu R.C. et al. Effect of solute distribution on the strain rate sensitivity of solid solutions / R.C. Picu, G. Vincze, J.J. Gracio, F. Barlat // Scripta Materialia. - 2006. - Vol. 54, is. 1. - P. 71-75. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2005.09.002
  • Portevin A., Le Chatelier F. Sur un phenomene observe lors de l'essai de traction d'alliages en cours de transformation // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. - 1923. - Vol. 176. - P. 507-510.
  • Rajesh S., Ananthakrishna G. Relaxation oscillations and negative strain rate sensitivity in the Portevin - Le Chatelier effect // Physical Review E. - 2000. - Vol. 61, no. 4. - P. 3664-3674. DOI: 10.1103/physreve.61.3664
  • Ren S.-C. et al. Numerical investigation of dynamic strain ageing and slant ductile fracture in a notched specimen and comparison with synchrotron tomography 3D-DVC / S.-C. Ren, G. Rousselier, T.F. Morgeneyer, M Maziere, S. Forest // Procedia Structural Integrity. -2016. - Vol. 2. - P. 3385-3392. DOI: 10.1016/j.prostr.2016.06.422
  • Ren S. et al. A constitutive model accounting for strain ageing effects on work-hardening. Application to a C-Mn steel / S. Ren, M. Maziere, S. Forest, T.F. Morgeneyer, G. Rousselier // Comptes Rendus Mecanique. - 2017. - Vol. 345. - P. 908-921. DOI: 10.1016/j.crme.2017.09.005
  • Ren S. et al. Effect of Luders and Portevin-Le Chatelier localization bands on plasticity and fracture of notched steel specimens studied by DIC and FE simulations / S.C. Ren, T.F. Morgeneyer, M. Maziere, S. Forest, G. Rousselier // Int. J. Plasticity. - 2021. -Vol. 136. - P. 102880 (28 p.). DOI: 10.1016/j.ijplas.2020.102880
  • Rowlands B.S., Rae C., Galindo-Nava E. The Portevin -Le Chatelier effect in nickel-base superalloys: Origins, consequences and comparison to strain ageing in other alloy systems // Progress in Materials Science. - 2023. - Vol. 132. -P. 101038 (66 p.). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2022.101038
  • Sarkar A. et al. Comparative study of the Portevin - Le Chatelier effect in interstitial and substitutional alloy / A. Sarkar, A. Chat-terjee, P. Barat, P. Mukherjee // Materials Science and Engineering A. -2007. - Vol. 459. - P. 361-365. DOI: 10.1016/j.msea.2007.01.006
  • Sarmah R., Ananthakrishna G. Influence of system size on spatiotemporal dynamics of a model for plastic instability: Projecting low-dimensional and extensive chaos // Physical Review E. - 2013. - Vol. 87. - P. 052907 (15 p.). DOI:10.1103/PhysRevE.87.052907
  • Sarmah R., Ananthakrishna G. Correlation between band propagation property and the nature of serrations in the Portevin -Le Chatelier effect // Acta Materialia. - 2015. - Vol. 91. - P. 192201. DOI: 10.1016/j.actamat.2015.03.027
  • Schoeck G., Seeger A. The flow stress of iron and its dependence on impurities // Acta Metall. - 1959. - Vol. 7. -P. 469-477. DOI: 10.1016/0001-6160(59)90028-8
  • Sills R.B., Cai W. Solute drag on perfect and extended dislocations // Philosophical Magazine. - 2016. - Vol. 96, is. 10. -P. 895-921. DOI: 10.1080/14786435.2016.1142677
  • Sleeswyk A.W. Slow strain-hardening of ingot iron // Acta Metallurgica. - 1958. - Vol. 6, is. 9. - P. 598-603. DOI: 10.1016/0001-6160(58)90101-9
  • Snoek J.L. Effect of small quantities of carbon and nitrogen on the elastic and plastic properties of iron // Physica. - 1941. - Vol. 8, is. 7. - P. 711-733. DOI: 10.1016/S0031-8914(41)90517-7
  • Soare M.A., Curtin W.A. Solute strengthening of both mobile and forest dislocations: The origin of dynamic strain aging in fcc metals // Acta Materialia. - 2008a. - Vol. 56. - P. 40464061. DOI: 10.1016/j.actamat.2008.04.027
  • Soare M.A., Curtin W.A. Single-mechanism rate theory for dynamic strain aging in fcc metals // Acta Materialia. - 2008b. -Vol. 56. - P. 4091-4101. DOI: 10.1016/j.actamat.2008.04.030
  • Stukowski A. et al. Thermally-activated non-Schmid glide of screw dislocations in W using atomistically-informed kinetic Monte Carlo simulations / A. Stukowski, D. Cereceda, T.D. Swinburne, J. Marian // Int. J. Plasticity. - 2015. - Vol. 65. -P. 108-130. DOI: 10.1016/j.ijplas.2014.08.015
  • Suzuki H. Chemical interaction of solute atoms with dislocations // Sci. Rep. Res. Inst. Tohoku Univ. A. - 1952. -Vol. 4. - P. 455-463. DOI: 10.50974/00041613
  • Suzuki H. Segregation of solute atoms on stacking faults // J. Phys. Soc. Jpn. - 1962. - Vol. 17. - P. 322-325. DOI: 10.1143/JPSJ.17.322
  • Svoboda J. et al. Kinetics of interaction of impurity inter-stitials with dislocations revisited / J. Svoboda, W. Ecker, V.I. Razumov-skiy, G.A. Zickler, F.D. Fischer // Progress in Materials Science. -2019. - Vol. 101. - P. 172-206. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2018.10.001
  • Takeuchi S., Argon A.S. Glide and climb resistance to the motion of an edge dislocation due to dragging a Cottrell atmosphere // Philos. Mag. A. - 1979. - Vol. 40. - P. 65-75. DOI: 10.1080/01418617908234833
  • Tamimi S., Andrade-Campos A., Pinho-da-Cruz J. Modelling the Portevin - Le Chatelier effects in aluminium alloys: a review // J. Mech. Behav. Mater. - 2015. - Vol. 24, no. 3-4. -P. 67-78. DOI: 10.1515/jmbm-2015-0008
  • Tsuzuki H., Branicio P.S., Rino J.P. Molecular dynamics simulation of fast dislocations in copper // Acta Materialia. - 2009. -Vol. 57. - P. 1843-1855. DOI: 10.1016/j.actamat.2008.12.025
  • Varadhan S., Beaudoin A.J., Fressengeas C. Lattice incompatibility and strain-aging in single crystals // J. Mechanics and Physics of Solids. - 2009. - Vol. 57. - P. 1733-1748. DOI: 10.1016/j.jmps.2009.06.007
  • Varschavsky A., Donoso E. Modelling solute segregation to partial dislocations for DSC evaluations // J. Thermal Analysis. - 1997a. - Vol. 48. - P. 1229-1248. DOI: 10.1007/BF01983434
  • Varschavsky A., Donoso E. Modelling the kinetics of solute segregation to partial dislocations for isothermal microcalorimetric evaluations // J. Thermal Analysis. - 1997b. -Vol. 50. - P. 533-545. DOI: 10.1007/BF01979026
  • Wilcox B.A., Smith G.C. The Portevin - Le Chatelier effect in hydrogen charged nickel // Acta Metallurgica. - 1964. -Vol. 12. - P. 371-376. DOI: 10.1016/0001-6160(64)90006-9
  • Xu J. et al. Dynamic strain ageing in an AlMg alloy at different strain rates and temperatures: Experiments and constitutive modelling / J. Xu, B. Holmedal, O.S. Hopperstad, T. Manik, K. Marthinsen // Int. J. Plasticity. - 2022. - Vol. 151. -P. 103215 (24 p.). DOI: 10.1016/j.ijplas.2022.103215
  • Xu Z., Picu R.C. Dislocation-solute cluster interaction in Al-Mg binary alloys // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. -2006. - Vol. 14. - P. 195-206. DOI: 10.1088/0965-0393/14/2/005
  • Xu Z., Picu R.C. Effect of residual and pre-existing solute clusters on dynamic strain ageing in dilute solid solutions // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. - 2007. - Vol. 15. - P. 385396. DOI: 10.1088/0965-0393/15/5/001
  • Yoshinaga H., Morozumi S. A Portevin - Le Chatelier effect expected from solute atmosphere dragging // The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics. Series 8. - 1971a. - Vol. 23, is. 186. -P. 1351-1366. DOI: 10.1080/ 14786437108217007
  • Yoshinaga H., Morozumi S. The solute atmosphere round a moving dislocation and its dragging stress // The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics. Series 8. - 1971b. - Vol. 23, is. 186. -P. 1367-1385. DOI: 10.1080/ 14786437108217008
  • Zaiser M., Hahner P. Oscillatory modes of plastic deformation: theoretical concepts // Physica Status Solidi B. -1997. - Vol. 199, no. 2. - P. 267-330. DOI: 10.1002/1521-3951(199702)199:2<267::AID-PSSB267-3.0.CO;2-Q
  • Zaiser M. et al. On the relations between strain and strain-rate softening phenomena in some metallic materials: a computational study / M. Zaiser, M. Glazov, L.A. Lalli, O. Richmond // Computational Materials Science. - 1999. -Vol. 15, no. 1. - P. 35-49. DOI: 10.1016/s0927-0256(98)00131-1
  • Zhang D., Picu R.C. Solute clustering in Al-Mg binary alloys // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. - 2004. - Vol. 12. -P. 121-132. DOI: 10.1088/0965-0393/12/1/011
  • Zhang F., Curtin W.A. Atomistically informed solute drag in Al-Mg // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. - 2008. - Vol. 16. -P. 055006 (18 p.). DOI: 10.1088/0965-0393/16/5/055006
  • Zhang S., McCormick P., Estrin Y. The morphology of Portevin-Le Chatelier bands: Finite element simulation for Al-Mg-Si // Acta Materialia - 2001. - Vol. 49, is. 6. - P. 1087-1094. DOI: 10.1016/S1359-6454(00)00380-3
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©