ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 206 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ детально анализируют кинетику структурной эволюции, сопровождающей пластическое течение материалов на всех его этапах. Металлические материалы, находящиеся в однофазном состоянии, часто используют как модельные, хотя в ряде работ рассматривается поведение материалов с гетерофазной структурой в процессе статического и усталостного нагружения [15–20]. Основной объем составляют исследования структурных изменений, протекающих в металлах при статическом или квазистатическом нагружении при комнатной температуре. Разрушение в рассматриваемых условиях предопределено дислокационным скольжением. Именно этот механизм активирует пластическое течение и последующее повреждение структуры. Разрушение рассматривается как заключительная стадия пластического течения материала, обусловленная потерей сдвиговой устойчивости на макроскопическом уровне [21–23]. При этом на каждом масштабном уровне пластическое течение в нагруженном материале развивается локализовано [24, 25]. Начальным этапом процесса на микромасштабном уровне служит блокирование деформационных дефектов и генерация дислокационных скоплений в плоскостях скольжения. Дальнейшее развитие деформации приводит к ее локализации на мезоуровне. В работах [26, 27] авторы связывают этот этап с развитием полос сдвига и формированием некристаллографических зон скольжения, которые генерируются межзеренными концентраторами напряжений. В то же время в исследовании [28] показана роль двойных спиралей локализованного пластического течения, характерных для деформирования наноструктурированных поверхностных слоев. На макромасштабном уровне формируются макрополосы локализованного пластического течения. Поскольку средний уровень прикладываемых нагрузок не приводит к мгновенной перестройке всего объема материала, то пластический сдвиг протекает как сумма дискретных сдвигов, принимая форму локальных структурных трансформаций. Каждому пространственному масштабу деформационной локализации отвечает строго эквивалентный класс концентраторов напряжений. Сами же структурные метаморфозы строго ограничены пространством деформирования: они зажаты либо в пределах микроскопических ядер дислокаций, либо в границах мезоскопических полос локализованного течения. Статьи трех групп авторов [1–5, 7–10, 29] содержат масштабирование кривой «напряжение – деформация». В статьях академика В.Е. Панина и соавторов выделяется три стадии деформации, обусловленных тремя типами сдвигов. В работах Н.А. Коневой с соавторами выделяется пять стадий деформирования, обусловленных сменой деформационной структуры. В работе Л.Б. Зуева и Ю.А. Хона деформация делится на четыре стадии с упоминанием о том, что деформация идёт за счёт локализации в отдельных зонах. Авторы описывают один и тот же физический процесс, но используют разные физические подходы. Называя стадии деформирования по-разному и обращая внимание на разные изменения, происходящие в структуре, все авторы согласны, что деформация не происходит на одном уровне, процесс развивается от микромасштабов к макромасштабам. Эти подходы сходятся в том, что структуры, возникающие на разных стадиях деформации, подчиняются законам масштабной инвариантности, а смена стадий на кривой «напряжение – деформация» – это всегда момент перестройки геометрии локализации: смена типа дислокационной структуры, смена типа автоволны или смена масштабного уровня. Переход от одной стадии упрочнения к другой на кривой деформации трактуется всеми авторами как потеря устойчивости текущей структуры. Когда дислокационная структура, мезообъем или автоволна исчерпывают свою способность накапливать энергию без изменения формы, система скачком переходит на новый энергетический и масштабный уровень, что отражается изменением наклона кривой деформирования. Все три модели трактуют макроразрушение образца одинаково: как глобальную, критическую локализацию сдвига в одной неподвижной зоне (шейке). Разрушение трактуется как неизбежный финал эволюции структуры, когда пластическое течение теряет способность распределяться по объему материала. Как считают авторы [29], недостатком большинства существующих работ является отсутствие внимания к макромасштабным эффектам пластического течения, возникающим из-за неравновесности и нелинейности деформируемой среды. Внимание в основном уделяется эволю-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1