Кузьменко А.П., Тан М.М., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Баринов С.В. «Опытное подтверждение интерференционного механизма ударно-волнового деформационного структурирования материалов» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 10, № 2, с. 98-120 (2020)

Цель исследования. В условиях интенсивного пластического импульсно-периодического деформирования образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратными размерами установить возможность упрочнения за счет интерференции волн нагрузки и разгрузки. Методы. Из образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратно задаваемыми размерами после пластического деформирования методом статико-импульсного деформирования (СИД) были изготовлены шлифы с ориентацией вдоль, перпендикулярно и под углом 45° относительно направления ударного воздействия. С использованием конфокальной и сканирующей электронной микроскопии, включая дифракцию обратно-рассеянных электронов, рентгеновскую дифрактометрию, проведен комплексный анализ возникающего в условиях пластического деформирования таких образцов структурирования на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях. Результаты. Показано, что формирование полосовых дислокационных структур с размерами ∼25 мкм (пространственный параметр самоорганизации) под действием ударно-волнового модуляционного механизма происходит только при кратности поперечных размеров образцов расстояниям такого переноса за время распространения поперечного и продольного звуков в стали, существенно превышающее время релаксации дислокаций. С учетом значения верхней частоты возбуждаемых при СИД пластических волн f∼30 кГц волны нагрузки и разгрузки, обладая когерентностью, при интерференции создают стоячие волны с размерами, которые кратны поперечным размерам образцов. Управляющими параметрами для самоорганизованного образования полосовых дислокационных структур выступают скорости распространения пластических и ударных волн, а также связанных с ними скорости переноса дислокаций. Заключение. По результатам проведенного многоуровневого (на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях) структурного анализа предложен интерференционный механизм ударно-волнового деформационного упрочнения металлических материалов. Установлено, что в образцах, подвергнутых СИД, в условиях кратности их размеров возбуждаемым при интерференции волн нагрузки и разгрузки стоячих волн происходит их самоорганизованное дислокационное структурирование с образованием периодической полосовой структуры.