4.3. Zmiana struktury w wyniku odkształcenia plastycznego na zimno
Decydujące znaczenie w procesie odkształcenia plastycznego na zimno posiada poślizg oraz bllżniakowanie mechaniczne. Poślizg sztywny, odpowiadający równoczesnemu przemieszczeniu części kryształu w jednej płaszczyźnie, jest równoważny z koniecznością przyłożenia naprężenia równego teoretycznej wytrzymałości kryształu na ścinanie. Z uwagi jednak na zdefektowanie rzeczywistej struktury krystalicznej materiałów technicznych poślizg sztywny praktycznie nie występuje. Dominujący udział w odkształceniu postaciowym metali i stopów posiada poślizg dyslokacyjny przebiegający przy współudziale dyslokacji przemieszczających się w płaszczyznach poślizgu wzdłuż określonych kierunków. W wyniku przemieszczania się dyslokacji orientacja krystalograficzna kryształu zostaje zachowana, natomiast na powierzchniach zewnętrznych kryształu pojawiają się uskoki odpowiadające wielokrotnościom wektora Burgersa dyslokacji ruchliwych, dochodzących do powierzchni kryształu. Schemat poślizgu sztywnego i dyslokacyjnego przedstawiono na rys. 4.2 i 4.3.
Odkształcenie plastyczne przez poślizg zachodzi w ściśle określonych płaszczyznach sieciowych, zwanych płaszczyznami poślizgu i wzdłuż uprzywilejowanych kierunków krystalograficznych kryształu. Efekty poślizgu można zauważyć na powierzchniach zewnętrznych materiału lub w kryształach na wytrawionych zgładach metalograficznych. Stosując odpowiednią metodykę badawczą można wykazać, że linie poślizgu są wynikiem przemieszczeń warstw kryształów w płaszczyznach poślizgu na odległości 20 do 500 średnic atomowych.
Jeżeli poślizg wzdłuż linii pierwotnych zostaje zahamowany, wówczas dalsze odkształcenie plastyczne powoduje powstanie nowych linii poślizgu. W wyniku takiego procesu na powierzchni kryształów tworzą się uskoki, będące efektem przemieszczeń części kryształu w płaszczyznach równoległych, położonych w bliskiej odległości od siebie, zwanych pasmami poślizgu - rys. 4 4. Efekty poślizgu w postaci wąskich, równoległych ciemnych linii można obserwować również na zgładach trawionych - rys.4.5. Charakterystyczne płaszczyzny i kierunki poślizgu odpowiadające płaszczyznom i kierunkom najgęstszego ułożenia atomów w danej sieci tworzą dla określonej struktury krystalicznej systemy poślizgu. Systemy poślizgu dla typowych sieci krystalicznych
i |
, |
L A |
k—. |
»—■ | |||||
' 4 |
— |
► |
f |
r 1 |
f i | ||||
>—■ y~<'
metali przedstawiono w tablicy 4.1.
Pha*2«yino P poił i tyj
Rys.4.2. Schemat odkształcenia kryształu w wyniku poślizgu sztywnego
a)
b)
p |
i_, | ||||||||
—4 |
H | ||||||||
— | |||||||||
< |
T" | ||||||||
h-4 |
H |
M |
— |
dl
^ys.4.3. Schemat odkształcenia dyslokacyjnego
kryształu w wyniku poślizgu
65