Предлагается новый подход к моделированию пластичности материалов с ультрамелкодисперсной и наноструктурой, главным преимуществом которого является минимальное количество используемых физических параметров. В рамках предлагаемой модели проведен расчет объемной плотности энергии поверхностного натяжения зерен, формирующих структуру материала, которая составляет значительную часть внутренней энергии при деформации. Зависимость температуры плавления наночастиц от их размера сопоставлена с экспериментальными данными. На ее основании получена модельная зависимость предела текучести от размера частиц материала. Она интерпретирована как результат изменения энергии поверхностного натяжения структурных зерен при деформации. Проведено сопоставление полученной зависимости с законом Холла–Петча, которое дополнительно подтверждает гипотезу о решающей роли сил поверхностного натяжения в начальной фазе пластического деформирования ультрамелкодисперсных материалов.

A new approach to modeling of the plasticity of materials with nanostructure and ultrafine one has been proposed. Its main advantage is the minimum number of physical parameters in use. In the context of the proposed model, we calculated the volumetric density of the energy of surface tension of the material grains. This energy is a significant part of the internal energy during deformation. The size dependence of the melting temperature of nanoparticles was compared with experimental data. We obtained size dependence of the yield point on its basis. Yield point was interpreted as the result of changes of grains surface energy during the deformation. The obtained yield point dependence on the grain size was related to the Hall-Petch law, and this resulted in confirmation of the hypothesis on the crucial role of surface tension forces in the initial stage of plastic deformation of ultrafine materials.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки = St. Petersburg state polytechnical university journal. Physics and mathematics: научное издание / Министерство образования и науки Российской Федерации. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2008-. № 4 (230). — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 4,56 Мб). — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2015. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j16-63.pdf>.