Динамика формирования малоугловых границ наклона в металлах и сплавах при высоких скоростях нагружения

Разработана компьютерная модель, в которой с помощью метода двумерной дискретной дислокационно-дисклинационной динамики наглядно демонстрируется процесс формирования малоугловых границ наклона и фрагментации исходных субзерен при ударном нагружении металлов и сплавов. Образование и эволюция таких границ происходит под действием внешнего напряжения и поля напряжений зернограничных дисклинаций, распределенных на границах субзерна. На примере алюминиевого сплава Д16 рассмотрены три случая формирования фрагментированной структуры в зависимости от начальной конфигурации дисклинационного ансамбля: для диполя, квадруполя и произвольного октуполя клиновых дисклинаций. Показано, что во всех этих случаях для образования устойчивой фрагментированной структуры потребовалось напряжение $\sim$ 0.5 GPa и время 10 ns. Основные результаты компьютерного моделирования (конечный вид фрагментированной структуры, характерный уровень приложенного напряжения и малое время фрагментации) хорошо согласуются с известными результатами экспериментов по ударному сжатию алюминиевого сплава Д16.