RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2017

 / 

Май

←  →

Физика наших дней


Необычные пластичность и прочность металлов при ультракоротких длительностях нагрузки

 а,  б,  в,  а,  а
а Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация
б Ben-Gurion University of the Negev, PO Box 653, Beer-Sheva, Negev, 8410501, Israel
в Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская обл., Ногинский р-н, Российская Федерация

Представлен краткий обзор последних результатов экспериментального исследования температурно-скоростных зависимостей напряжений течения и разрушения металлов при высокоскоростной деформации в импульсах ударно-волновой нагрузки длительностью от десятков пикосекунд до микросекунд. Реализовано приближение к предельно возможным ("идеальным") значениям прочности на сдвиг и на растяжение, получило подтверждение аномальное возрастание с температурой напряжения пластического течения при высокоскоростной деформации некоторых металлов. Получены новые свидетельства интенсивного размножения дислокаций, которое начинается уже в упругом предвестнике волны ударного сжатия. Найдено, что в этих условиях включения и другие упрочняющие факторы могут оказывать разупрочняющий эффект. Обнаружены новые неожиданные особенности эволюции упругопластических волн ударного сжатия.

Текст pdf (992 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2016.12.038004
Ключевые слова: ударные волны в твёрдых телах, высокоскоростная деформация, высокоскоростное разрушение, динамика дислокаций, идеальная прочность, аномальное термическое упрочнение, поликристаллические металлы и монокристаллы
PACS: 62.50.−p
DOI: 10.3367/UFNr.2016.12.038004
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2017/5/c/
000407895100003
2-s2.0-85026903048
2017PhyU...60..490K
Цитата: Канель Г И, Зарецкий Е Б, Разоренов С В, Ашитков С И, Фортов В Е "Необычные пластичность и прочность металлов при ультракоротких длительностях нагрузки" УФН 187 525–545 (2017)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 октября 2016, 8 декабря 2016

English citation: Kanel G I, Zaretsky E B, Razorenov S V, Ashitkov S I, Fortov V E “Unusual plasticity and strength of metals at ultra-short load durations” Phys. Usp. 60 490–508 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2016.12.038004

Список литературы (99) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (72) Похожие статьи (7)

  1. Фортов В Е Уравнение состояния вещества. От идеального газа до кварк-глюонной плазмы (М.: Физматлит, 2012)
  2. Fortov V Thermodynamics and Equations of State for Matter. From Ideal Gas to Quark-Gluon Plasma (Singapore: World Scientific, 2016)
  3. Clifton R J Int. J. Solids Struct. 37 105 (2000)
  4. Meyers M A et al. Mater. Sci. Eng. A 322 194 (2002)
  5. Kanel G I, Razorenov S V, Fortov V E Shock-Wave Phenomena and the Properties of Condensed Matter (New York: Springer, 2004)
  6. Remington B A et al. Mater. Sci. Technol. 22 474 (2006)
  7. Канель Г И, Фортов В Е, Разоренов С В УФН 177 809 (2007); Kanel' G I, Fortov V E, Razorenov S V Phys. Usp. 50 771 (2007)
  8. Lorenzana H E et al. Sci. Modeling Simulations 15 159 (2008)
  9. Vogler T J, Chhabildas L C Int. J. Impact Eng. 33 812 (2006)
  10. Asay J R et al. J. Appl. Phys. 103 083514 (2008)
  11. Brown J L et al. J. Appl. Phys. 114 223518 (2013)
  12. Jensena B J, Gupta Y M J. Appl. Phys. 104 013510 (2008)
  13. Turneaure S J, Gupta Y M J. Appl. Phys. 109 123510 (2011)
  14. Clifton R J Appl. Mech. Rev. 43 S9 (1990)
  15. Berner R, Kronmüller H "Plastische Verformung von Einkristallen" Moderne Probleme der Metallphysik. Erster Band Fehlstellen, Plastizität, Strahlenschädigung und Elektronentheorie (Ed. A Seeger) (Berlin: Springer-Verlag, 1965) p. 35
  16. Ninomura T J. Phys. Soc. Jpn. 36 399 (1974)
  17. Альшиц В И, Инденбом В Л УФН 115 3 (1975); Al'shits V I, Indenbom V L Sov. Phys. Usp. 18 1 (1975)
  18. Надгорный Э М УФН 77 201 (1962); Nadgornyi E M Sov. Phys. Usp. 5 462 (1962)
  19. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М.: Наука, 1966); Zel'dovich Ya B, Raizer Yu P Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena Vol. 1, 2 (New York: Academic Press, 1966, 1967)
  20. Канель Г И и др. Ударно-волновые явления в конденсированных средах (М.: Янус-К, 1996)
  21. Гаркушин Г В, Канель Г И, Разоренов С В ФТТ 54 1012 (2012); Garkushi G V, Kanel G I, Razorenov S V Phys. Solid State 54 1079 (2012)
  22. Duvall G E Stress Waves in Anelastic Solids, Symp., Providence, R.I., April 3 - 5, 1963 (Eds H Kolsky, W Prager) (Berlin: Springer, 1964)
  23. Asay J R, Fowles G R, Gupta Y J. Appl. Phys. 43 744 (1972)
  24. Chhabildas L C, Asay J R J. Appl. Phys. 50 2749 (1979)
  25. Swegle J W, Grady D E J. Appl. Phys. 58 692 (1985)
  26. Antoun T et al. Spall Fracture (New York: Springer, 2003)
  27. Kanel G I Int. J. Fract. 163 173 (2010)
  28. Ашитков С И и др. Письма в ЖЭТФ 92 568 (2010); Ashitkov S I et al. JETP Lett. 92 516 (2010)
  29. Whitley V H et al. J. Appl. Phys. 109 013505 (2011)
  30. Ashitkov S I et al. AIP Conf. Proc. 1426 1081 (2012)
  31. Gupta Y M et al. J. Appl. Phys. 105 036107 (2009)
  32. Winey J M et al. J. Appl. Phys. 106 073508 (2009)
  33. Гаркушин Г В, Канель Г И, Разоренов С В ФТТ 52 2216 (2010); Garkushin G V, Kanel' G I, Razorenov S V Phys. Solid State 52 2369 (2010)
  34. Arvidsson T E, Gupta Y M, Duvall G E J. Appl. Phys. 46 4474 (1975)
  35. Sakino K J. Physique IV 10 (9) 57 (2000)
  36. Канель Г И и др. ФТТ 58 1153 (2016); Kanel G I et al. Phys. Solid State 58 1191 (2016)
  37. Канель Г И и др. ТВТ 55 380 (2017); Kanel G I et al. High Temp. 55 365 (2017)
  38. Krüger L et al. Int. J. Impact Eng. 28 877 (2003)
  39. Канель Г И и др. ФТТ 45 625 (2003); Kanel G I et al. Phys. Solid State 45 656 (2003)
  40. Kanel G I, Razorenov S V, Fortov V E J. Phys. Condens. Matter 16 S1007 (2004)
  41. Kanel G I Fatigue Fracture Eng. Mater. Struct. 22 1011 (1999)
  42. Barbee T W et al. J. Mater. 7 393 (1972)
  43. Davison L, Stevens A L J. Appl. Phys. 43 988 (1972)
  44. Johnson J N J. Appl. Phys. 52 2812 (1981)
  45. Curran D R, Seaman L, Shockey D A Phys. Rep. 147 253 (1987)
  46. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 79 8310 (1996)
  47. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 90 136 (2001)
  48. Eliezer S, Moshe E, Eliezer D Laser Part. Beams 20 87 (2002)
  49. Уткин А В Приклад. матем. и тех. физ. 34 (4) 140 (1993); Utkin A V J. Appl. Mech. Tech. Phys. 34 578 (1993)
  50. Уткин А В Приклад. матем. и тех. физ. 38 (6) 157 (1997); Utkin A V J. Appl. Mech. Tech. Phys. 38 952 (1997)
  51. Kanel G I et al. Int. J. Impact Eng. 20 467 (1997)
  52. Zhakhovskii V V et al. Appl. Surf. Sci. 255 9592 (2009)
  53. Жиляев П А и др. ФТТ 52 1508 (2010); Zhilyaev P A et al. Phys. Solid State 52 1619 (2010)
  54. Синько Г В, Смирнов Н А Письма в ЖЭТФ 75 (7) 217 (2002); Sin'ko G V, Smirnov N A JETP Lett. 75 184 (2002)
  55. Garkushin G V et al. Int. J. Fract. 197 185 (2016)
  56. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 112 053511 (2012)
  57. Канель Г И и др. Письма в ЖЭТФ 102 615 (2015); Kanel G I et al. JETP Lett. 102 548 (2015)
  58. Zaretsky E B J. Appl. Phys. 120 025902 (2016)
  59. Ашитков С И и др. Письма в ЖЭТФ 103 611 (2016); Ashitkov S I et al. JETP Lett. 103 544 (2016)
  60. Богач А А, Уткин А В Приклад. матем. и тех. физ. 41 (4) 198 (2000); Bogach A A, Utkin A V J. Appl. Mech. Tech. Phys. 41 752 (2000)
  61. Ashitkov S I et al. J. Phys. Conf. Ser. 500 112006 (2014)
  62. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 106 043524 (2009)
  63. Lang J M (Jr.), Gupta Y M J. Appl. Phys. 107 113538 (2010)
  64. McWilliams R S et al. Phys. Rev. B 81 014111 (2010)
  65. Ашитков С И и др. Письма в ЖЭТФ 98 439 (2013); Ashitkov S I et al. JETP Lett. 98 384 (2013)
  66. Ашитков С И и др. Письма в ЖЭТФ 101 294 (2015); Ashitkov S I et al. JETP Lett. 101 276 (2015)
  67. Воробьев А А, Дремин А Н, Канель Г И Приклад. матем. и тех. физ. 5 94 (1974); Vorob'ev A A, Dremin A N, Kanel' G I J. Appl. Mech. Tech. Phys. 15 661 (1974)
  68. Clatterbuck D M, Chrzan D C, Morris J W (Jr.) Acta Mater. 51 2271 (2003)
  69. Ogata S et al. Phys. Rev. B 70 104104 (2004)
  70. Crowhurst J C et al. J. Appl. Phys. 115 113506 (2014)
  71. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 114 083511 (2013)
  72. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 115 243502 (2014)
  73. Kanel G I, Razorenov S V, Garkushin G V J. Appl. Phys. 119 185903 (2016)
  74. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 110 073502 (2011)
  75. Mashimo T, Hanaoka Y, Nagayama K J. Appl. Phys. 63 327 (1988)
  76. Arnold W Shock Compression of Condensed Matter 1991. Proc. of the American Physical Society Topical Conf., Williamsburg, Virginia, June 17 - 20, 1991 (Eds S C Schmidt et al.) (Amsterdam: North-Holland, 1992) p. 539
  77. Гаркушин Г В и др. Изв. РАН. Механика твердого тела 45 (4) 155 (2010); Garkushin G V et al. Mech. Solids 45 624 (2010)
  78. Разоренов С В и др. ФТТ 54 742 (2012); Razorenov S V et al. Phys. Solid State 54 790 (2012)
  79. McClintock F A, Argon A S Mechanical Behavior of Materials (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1966); Пер. на русск. яз., Макклинток Ф А, Аргон А С Деформация и разрушение материалов (М.: Мир, 1970)
  80. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 112 073504 (2012)
  81. Olmsted D L et al. Mater. Sci. Eng. 13 371 (2005)
  82. Куксин А Ю, Стегайлов В В, Янилкин А В Докл. РАН 420 467 (2008); Kuksin A Yu, Stegailov V V, Yanilkin A V Dokl. Phys. 53 287 (2008)
  83. Zaretsky E B, Kanel G I J. Appl. Phys. 117 195901 (2015)
  84. Barton N R et al. J. Appl. Phys. 109 073501 (2011)
  85. Pope L E, Johnson J N J. Appl. Phys. 46 720 (1975)
  86. Богач А А и др. ФТТ 40 1849 (1998); Bogach A A et al. Phys. Solid State 40 1676 (1998)
  87. Безручко Г С, Канель Г И, Разоренов С В ЖТФ 75 (5) 92 (2005); Bezruchko G S, Kanel G I, Razorenov S V Tech. Phys. 50 621 (2005)
  88. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 116 143504 (2014)
  89. Winey J M, Renganathan P, Gupta Y M J. Appl. Phys. 117 105903 (2015)
  90. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 74 7162 (1993)
  91. Asay J R et al. J. Appl. Phys. 109 073507 (2011)
  92. Whiteman G, Case S F, Millett J C J. Phys. Conf. Ser. 500 112067 (2014)
  93. Tonks D L et al. J. Physique IV (Pr9) 787 (2000)
  94. Huang H, Asay J R J. Appl. Phys. 101 063550 (2007)
  95. Johnson J N J. Appl. Phys. 43 2074 (1972)
  96. Куксин А Ю, Янилкин А В ФТТ 55 931 (2013); Kuksin A Yu, Yanilkin A V Phys. Solid State 55 1010 (2013)
  97. Kanel G I et al. J. Appl. Phys. 118 045901 (2015)
  98. Chhabildas L C, Hill C R SNL Report SAND-85-0322C (Albuquerque, NM: Sandia Natl. Lab., 1985)
  99. Nemat-Nasser S, Guo W Mech. Mater. 32 243 (2000)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение