Пластическая деформация скольжением в монокристаллах (зёрнах). Плоскости легчайшего скольжения — страница 7

  • Просмотров 10569
  • Скачиваний 795
  • Размер файла 605
    Кб

плоскости по три направления в каждой; б — куби­ческая объемно-центрированная решетка (К8). Всего шесть плоскостей по двум направлениям в каждой; в — гексаго­нальная решетка (Г12); 1 — плоскости октаэдра (плоскости скольжения); 2 — плоскостные диагонали; 3 — направления скольжения; 4— ребра призм первого рода; 5 — базис плос­кости скольжения; 6 — направление скольжения На рис. 5 приведены плоскости и направления сколь­жения для

кристаллических решеток различных типов. В металлах, имеющих кубическую гранецентрированную решетку, к числу которых относятся Fеγ , А1, Сu, Ni и др., скольжение протекает по плоскостям октаэдра (111) и в направлении диагонали грани куба [110]. В куби­ческой объемноцентрированной решетке ( Fеα,W, Мо, V и др. ) процесс скольжения наиболее легко осуществля­ется по плоскостям (110) и в направлении в пространст­венной диагонали куба [111].

Наконец, в металлах, имеющих гексагональную плотноупакованную решетку (Zn, Ве, Мg и др.), скольжение происходит по плоскости базиса (0001) и в направлении [2110] (рис. 5). Чем больше в металле возможных плоскостей и направлений скольжения, тем выше его способность к пластической деформации. Однако процесс скольжения не следует представлять как одновременное передвиже­ние одной части кристалла относительно другой. Такой сдвиг

потребовал бы напряжений, превышающих те, при которых в действительности протекает процесс деформа­ции. Так, например, у монокристаллов железа сдвиг на­блюдается при касательном напряжении (критическом сопротивлении сдвигу), равном 29 Мн/м2 (29 кГ/мм2), а наименьшая теоретически вычисленная величина состав­ляет 2300 Мн/м2 (230 кГ/мм2), т. е. почти в 100 раз боль­ше. Для алюминия теоретическая величина критического сопротивления сдвигу [1900

Мн/м'2 (190 кГ/мм2)]почти в 500 раз превышает реальную величину критического со­противления [1,2—2,4 Мн/м2 (0,12—0,24 кГ/мм2)], а для меди в 1540 раз. Согласно современным представлениям скольжение осуществляется в результате перемещения дислокаций в кристалле На рис. 6 показана схема передвижения положитель­ной дислокации (справа налево) под действием сдвига­ющих напряжений. Движение началось с правого края, где образовалась ступенька,

размером в один период ре­шетки. Для перемещения дислокации на один период, из положения РQ в новое положение Р'Q' (пунктирная ли­ния), необходимо передвижение атомов на очень неболь­шое расстояние. Это расстояние значительно меньше, чем межатомные расстояния в нормальной кристаллической решетке (рис. 6, a). Экстраплоскость РQ при этом не пе­ремещается (рис. 6, б), а ее роль выполняет соседняя плоскость Р'Q' в направлении смещения