Погрібна Ю. М. Механізми формування та мікроструктурні характеристики нанокристалічного стану титану, отриманого кріодеформацією

Дисертація присвячена встановленню фізичних механізмів формування об’ємного нанокристалічного стану титану ВТ1-0 завдяки кріомеханічній фрагментації зерна з застосуванням деформації вальцюванням при температурі рідкого азоту. Методами оптичної і просвічуючої електронної мікроскопії та рентгенівської дифрактометрії проведено комплексне дослідження еволюції мікроструктури при кріодеформації до великих значень (|e| = 3). Виявлено стадійний характер залежності розміру зерна від ступеня кріодеформації та показано його відповідність етапам розвитку механічного двійникування. Встановлено граничний наномасштабний середній розмір зерна (~ 30 нм), досягнутий в результаті кріофрагментації. Його існування розглядається як наслідок залежності вірогідності двійникування від розміру зерна і, відповідно, відсутністю можливості утворення двійників в нанорозмірному зерні. З використанням рентгеноструктурного аналізу виконано системне дослідження характеристик деформаційної мікроструктури, що формується в титані в результаті вальцювання при температурі рідкого азоту при різних ступенях обтиснення. Зроблена оцінка розміру областей когерентного розсіювання/кристалітів та величини середніх мікродеформації. Розглянуто вплив відносної активності деформації ковзанням та двійникуванням на мікроструктурні характеристики. Виявлена морфологічна анізотропія кристалітів в сформованому НК стані, що э причиною спостережної анізотропії межі плинності. Показана ефективність процесу кріомеханічної фрагментації зерна для отримання об’ємних НК ГЩУ металів (титан, цирконій) з середнім розміром зерна в декілька десятків нанометрів. Встановлена термічна стабільність нанокристалічного структурного стану титану, сформованого з використанням кріодеформації.