ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Деформация монокристаллов из "Теория обработки металлов давлением Издание 2 " Для понимания процессов деформации реальных металлов и сплавов, являющихся поликристаллически ми телами, целесообразно вначале рассмотреть закономерности деформации монокристаллов. [c.101] Многочисленными экспериментами установлено, что механизмами пластической деформации кристаллов являются смещение, сдвиг (трансляция) и двойникование. Преобладающим механизмом, свойственным кристаллам с кубической и гексагональной решеткой, является скольжение. [c.102] Установлено, что плоскостями и направлениями скольжения обычно являются плоскости и направления, наиболее плотно упакованные атомами. [c.102] В кристаллах с кубической гранецентрированной решеткой скольжение происходит преимущественно по плоскости октаэдра (111) и в направлении диагоналей граней куба [ПО]. [c.102] В кристаллах с гексагональной решеткой плоскостью скольжения является плоскость базиса (0001) и направлением скольжения—диагональ шестиугольника [1120]. [c.102] Кристаллы с различными типами решеток имеют разное число возможных систем скольжения. В гранецентрированной кубической решетке имеются четыре независимые (непараллельные) плоскости октаэдра и в каждой по три направления скольжения всего 12 систем. [c.102] Скольжение локализуется в полосах скольжения, представляющих собой ряд атомных слоев, охваченных деформацией. Полосы скольжения отстоят одна от другой на расстоянии порядка 1 мкм. Металл между полосами на ранних стадиях процесса не участвует в деформации. По мере увеличения степени деформации последняя охватывает весь объем кристалла. [c.103] Пересечение полос скольжения с полированной поверхностью кристалла выявляется в виде линий скольжения (линии Чернова—Людерса). Линии скольжения в результате сдвига при растяжении цилиндрического монокристалла цинка с гексагональной решеткой, имеющей одну плоскость скольжения, видны на рис. 33. [c.103] Если изобразить графически зависимость От от произведения os х os Я при постоянном значении Ткр, то получим кривую, представленную на рис. 35. Легко заметить, что сопротивление деформации, а следовательно, и потребное для деформации усилие зависят от ориентировки кристалла относительно приложенного усилия. [c.104] При понижении температуры и повышении скорости деформации Ткр незначительно растет легирование металлов повышает ткр. [c.105] Пластичность кристаллов и сопротивление деформации зависят от кристаллографического направления. Ранее были приведены модели прочности и остаточного удлинения кристаллов меди (см. рис. 30) и алюминия (см. рис. 3(1). На рис. 86 приведены диаграммы растяжения (MOHO- и поликристаллов цинка, магния и алюминия, из которых видно, что в кристаллах с гексагональной решеткой, имеющей небольшое количество возможных систем скольжения, пластичность в значительной степени зависит от направления испытания и достигает очень больших значений при благоприятной ориентировке системы скольжения. В кристаллах с гранецентрированной решеткой, имеющих большое число систем скольжения, анизотропия пластичности невелика. [c.105] При деформации монокристалла происходит поворот систем скольжения. При растяжении угол между нормалью к плоскости скольжения и направлением оси растяжения увеличивается и направление скольжения приближается к оси растяжения это хорощо видно на модели растяжения монокристалла с гексагональной рещеткой (рис. 37). Одновременно происходит изгиб плоскостей скольжения (рис. 38). [c.106] При сжатии угол между нормалью к плоскости скольжения и направлением сжимающей силы уменьшается (рис. 39). [c.106] Критическое касательное напряжение растет с увеличением степени деформации. При этом кристалл упрочняется. [c.107] Экспериментально установлено, что при пластической деформации повышается критическое касательное напряжение не только в действующей плоскости скольжения, но и в возможной скрытой (латентной). В ряде случаев это напряжение в скрытой плоскости достигает больщих значений, чем в действующей. [c.107] М материале, а скольжение 1в скрытых плосжостях будет связано с пересечением действовавших и упрочненных плоскостей. [c.108] Упрочнение кристаллов некоторых металлов представлено кривыми на рис. 41, из которого видно, что кристаллы с кубической решеткой упрочняются значительно сильнее, чем кристаллы с гексагональной. [c.108] Меньшее упрочнение и большая анизотропия механических свойств кристаллов с гексагональной решеткой по сравнению с кристаллами с кубической решеткой, по-видимому, объясняются меньшим числам систем скольжения и меньшей возможностью их пересечения. [c.108] Вернуться к основной статье