Информация о докладе

Нелинейные аспекты скачкообразной деформации эффекта Портевена-Ле Шателье в алюминиевых сплавах
А.А. Шибков,
д.ф.-м.н., профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина.

Эффект Портевена-Ле Шателье − прерывистая (скачкообразная) деформация металлов и сплавов − яркое нелинейное явление в механики деформируемого твердого тела, когда в динамически определенных условиях (заданной скорости деформирования или нагружения) в материале спонтанно возникают и распространяются пространственно-временные структуры полос макролокализованной пластической деформации, вызывающие скачки на деформационных кривых. Такие полосы негативно влияют на качество поверхности промышленных изделий, ухудшают формуемость и вызывают преждевременную локальную коррозию и внезапное разрушение. Их раннее выявление и подавление представляет актуальную проблему для высокотехнологичных алюминиевых сплавов (авиакосмическая отрасль, автопром, химическое машиностроение и т.д.). Исследование прерывистой деформации, динамики и морфологии деформационных полос находится на стыке нескольких дисциплин: нелинейной механики, физического материаловедения, геофизики, электрохимии и защиты от коррозии, акустики, нелинейной физики и др. В докладе предполагается акцентировать внимание на нелинейных аспектах этого явления.
Первая часть доклада посвящена краткому обзору состояния исследований в данной области (исторический экскурс, классификация пластических неустойчивостей, модели и методы исследования динамики деформационных полос и т.д.).
Вторая часть − изложению результатов нашей исследовательской группы по следующим направлениям: 1) высокоскоростные исследования динамики зародышевых полос, 2) механизм пространственной связи, 3) нелинейная динамика полос в условиях прерывистой (лестничной) ползучести, 4) динамика полос и разрушение, 5) влияние внешних импульсных воздействий и стресс-коррозии на прерывистую деформацию и полосообразование (триггерные эффекты), 6) подавление эффекта Портевена-Ле Шателье электрическим током как новое проявление электропластичности.
В заключении планируется обсудить открытые вопросы и перспективы исследования.

Список публикаций по теме
1. Шибков А.А., Золотов А.Е. Нелинейная динамика пространственно-временных структур макролокализованной деформации // Письма в ЖЭТФ. 2009. Т. 90. С. 412-417.
2. Шибков А.А., Золотов А.Е., Желтов М.А., Шуклинов А.В., Денисов А.А. Динамика деформационных полос и разрушение алюминий-магниевого сплава АМг6 // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. № 10. С. 1873-1878.
3. Shibkov A.A., Denisov A.A., Zheltov M.A., Zolotov A.E., Gasanov M.F. The electric current-induced suppression of the Portevin - Le Chatelier effect in Al-Mg alloys // Materials Science & Engineering A 610. 2014. 338-343.
4. Шибков А.А., Золотов А.Е., Желтов М.А., Денисов А.А., Гасанов М.Ф. Исследование механизмов подавления прерывистой деформации электрическим током // Кристаллография 2015. Т. 60. № 6. С. 938-949.
5. Shibkov A.A., Gasanov M.F., Zheltov M.A., Zolotov A.E., Ivolgin V.I. Intermittent plasticity associated with the spatio-temporal dynamics of deformation bands during creep tests in an AlMg polycrystal // Int. J. Plast. V. 86. 2016. P. 37-55.
6. Шибков А.А., Золотов А.Е., Гасанов М.Ф., Желтов М.А., Проскуряков К.А. Влияние импульсного лазерного ИК-излучения на динамику и морфологию деформационных полос в алюминий-магниевом сплаве // Физика твердого тела. 2018. Т. 60. № 9. С. 1632-1640.
7. Шибков А.А., Золотов А.Е., Гасанов М.Ф., Желтов М.А., Проскуряков К.А., Кочегаров С.С. Разрушение алюминий-магниевого сплава при воздействии импульсного лазерного излучения в условиях ползучести // Физика твердого тела. 2018. Т. 60. № 11. С. 2240-2246.
8. Shibkov A.A., Zheltov M.A., Gasanov M.F., Zolotov A.E., Denisov A.A., Lebyodkin M.A. Dynamics of deformation band formation investigated by high-speed techniques during creep in an AlMg alloy // Materials Science & Engineering A. 2020. V. 772. P. 138777.
9. Shibkov A.A., Lebyodkin M.A., Lebedkina T.A., Gasanov M.F., Zolotov A.E., Denisov A.A. Millisecond dynamics of deformation bands during discontinuous creep in an AlMg polycrystal // Physical Review E. 2020. V. 102. P. 043003.
10. Шибков А.А., Золотов А.Е., Гасанов М.Ф., Денисов А.А., Кольцов Р.Ю., Кочегаров С.С. Нелинейная динамика индивидуальных полос деформации Портевена-Ле Шателье // Физика твердого тела. 2022. Т. 64. № 11. С. 1603-1614.
11. Шибков А.А., Кочегаров С.С., Денисов А.А., Золотов А.Е., Гасанов М.Ф., Шуклинов А.В. Исследование механизма влияния коррозии под напряжением на развитие макропластических неустойчивостей алюминий-магниевого сплава // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 2. С. 216-226.
12. Шибков А.А., Золотов А.Е., Денисов А.А., Гасанов М.Ф., Шибков Е.А., Кочегаров С.С. Динамическая твердость и образование полос Портевена−Ле Шателье при ударном индентировании // Физика твердого тела. 2023. Т. 65. № 4. С. 594-603.

Докладчики

• А.А. Шибков, д.ф.-м.н., профессор Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина