ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм пластического деформирования из "Материаловедение " Пластическая деформация в кристалле осуществляется путем сдвига одной его части относительно другой. Сдвиг вызывают касательные напряжения, когда их значение превышает критическое т. [c.122] Скольжение развивается по плоскостям и направлениям, на которых плотность атомов максимальна (рис. 5.2). Плоскость скольжения вместе с направлением скольжения, принадлежаш им этой плоскости, образует систему скольжения. Число систем скольжения неодинаково в металлах с разным типом решеток. У металлов с ГЦК решеткой (Си, А1, Ni и др.) скольжение идет по плоскостям 111 в направлениях 110 . Четыре плоскости скольжения и три направления скольжения в каждой из них образуют 12 эквивалентных систем скольжения. [c.123] В металлах с ОЦК решеткой скольжение развивается по плоскостям ПО , 112 и 123 в направлениях 111 . Число систем скольжения в этом случае составляет 48. [c.124] У металлов с ГП решеткой при с/а 1,63 (Mg, Zn) скольжение развивается по плоскости базиса, в которой находятся три эквивалентных направления. Эти металлы менее пластичны, чем металлы с ОЦК и ГЦК решетками. Число систем скольжения может возрасти, если уменьшаются критические напряжения сдвига в других плоскостях. [c.124] Увеличение количества систем скольжения сопровождается повышением способности металла к пластическому деформированию. В частности, при с/а 1,63 у циркония и титана скольжение идет по плоскостям базиса, пирамидальным и призматическим плоскостям (см. рис. 5.2, в), так как значения критических напряжений сдвига в них близки. Поэтому эти металлы более пластичны, чем магний или цинк, у которых скольжение идет только по плоскостям базиса. [c.124] Элементарный акт сдвига — это смещение одной части кристалла относительно другой на одно межатомное расстояние (рис. 5.3). В идеальном кристалле в скольжении должны одновременно участвовать все атомы, находяш иеся в плоскости сдвига. Для такого синхронного жесткого сдвига требуется, как показывают расчеты, критическое касательное напряжение Гкр = С/2тг 0,16G G — модуль упругости при сдвиге). Величину Ткр называют теоретической прочностью кристалла. В реальных кристаллах для сдвига на одно межатомное расстояние требуются напряжения около 10 G, что в 1000 раз меньше теоретического значения. Низкая прочность реальных кристаллов обусловлена их структурным несовершенством. [c.124] Пластическое деформирование в реальных кристаллах осуществляется путем последовательного перемещения дислокаций. Дислокация легко движется в той плоскости, в которой находятся дислокационная линия и ее вектор Бюргерса. [c.124] Перемещение краевой дислокации при сдвиге на одно межатомное расстояние представляет собой согласованную перегруппировку атомов около дислокации и не сопровождается диффузионным переносом массы. Под действием касательного напряжения ряд атомов, образующих дислокационную линию, вытесняет ближайший ряд атомов в соседней плоскости. Этому способствуют упругие искажения кристалла около дислокации, облегчающих разрыв старых и образование новых межатомных связей. Как показано на рис. 5.3, при вытеснении ближайшего ряда атомов плоскость кристалла разделяется на две части одна часть объединяется с избыточной полуплоскостью в целую плоскость, другая — принимает дислокацию и становится избыточной полуплоскостью. Перемещаясь каждый раз на величину вектора Бюргерса — одно межатомное расстояние, дислокация, в конце концов, выйдет на поверхность кристалла, и здесь появится ступенька, равная вектору Бюргерса. Так как в плоскости скольжения движутся десятки и сотни дислокаций, то в результате их выхода на поверхность высота ступеньки будет увеличиваться. [c.125] Ступенька, видимая под микроскопом, называется линией скольжения. Деформация развивается неоднородно, линии скольжения располагаются на различном расстоянии одна от другой. Группы близко расположенных линий скольжения образуют полосы скольжения. [c.125] Вернуться к основной статье