Роль рельефа Пайерлса в низкотемпературной пластичности чистого a-Ti

Анотація

Проведено детальное исследование низкотемпературной пластичности поликристаллического a-Ti повышенной чистоты (примесей внедрения O + N = 0,06 ат. %). Получены температурные зависимости предела текучести, эффективного напряжения, скоростной чувствительности деформирующего напряжения и активационного объема в интервале температур 0,5-450 К. Выполнен термоактивационный анализ экспериментальных данных в рамках модели активированного движения дислокационной струны в рельефа Пайерлса. Показано, что пластическое течение чистого a-Ti в области умеренно низких температур (7 К < T < 150 К) происходит в результате термически активированного преодоления барьеров Пайерлса по механизму зарождения, расширения и аннигиляции парных кинков. Получены эмпирические значения параметров теории для призматического скольжения {101̅0} {112̅0} в a-Ti при низких температурах: напряжение Пайерлса t_Р = 72 МПа и характерная энергия критического парного кинка H_c = 1,5·10^-19 Дж = 0,96 эВ. При T < 7 К пластичность чистого a-Ti имеет ярко выраженную аномалию, возможной причиной которой может быть переход при понижении температуры от термически активированного режима движения дислокаций к динамическому (надбарьерному). При повышенных температурах T > 150 К пластичность чистого a-Ti качественно сохраняет характерные особенности, соответствующие механизму термически активированного движения дислокаций в рельефе Пайерлса при малых значениях эффективных напряжений.