badwłasn0014

- 28

Zmianę siły i energii w czasie przesunięcia jednej części kryształu względem drugiej w zależności od przemieszczenia _tx" przedstawia wykres (Rys. 19.) •

Podobnie w funkcji przemieszczenia x przedstawiono zmianę naprężenia stycznego zgodnie z zależnością wyrażoną w przybliżeniu wzorem

^X * t|M •    - ⁿ- f)

Dla małych wartości ^ - gdy odkształcenia zawarte są jeszcze w zakresie sprężystości - równanie można zapisaó:

które przedstawia również prawo Hooke *a.

Porównując wartości teoretyczne maksymalnego naprężenia stycznego z doświadczeniem, uzyskuje się znaczne rozbieżności, które wskazują wyraźnie, że mechanizmu poślizgu nie można całkowicie wytłumaczyć w oparciu o doskonałą strukturę kryształu, lecz należy uwzględnić teorię dyslokacji. Teoria ta dała podstawę do wytłumaczenia zjawisk zachodzących w kryształach i ciałach polikrystalicznych tłumacząc mechanizm odkształcenia plastycznego metali. Zezwala ona na wyjaśnienie zależności własności metali od struktury, z uwzględnieniem rzeczywistej struktury metalu, istoty granic ziarn oraz zjawiska zdrowienia, rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Dzięki znajomości tej teorii stały się bardziej zrozumiałe takie pojęcia jak: zjawisko granicy plastyczności oraz umocnienie przez zgniot, mające duże znaczenie w procesach obróbki plastycznej. Opisane uprzednio doświadczenia, na modelu kryształu posiadającym idealną budowę krystaliczną, przedstawiły mechanizm poślizgu w płaszczyźnie i kierunku łatwych poślizgów. Wprowadzając defekty do idealnej budowy, model ten będzie przedstawiał się inaczej. lokalne defekty są obszarem zwiększonej energii potencjalnej, a przyłożenie zewnętrznego obciążenia powoduje przemieszczanie się ich w płaszczyźnie poślizgu, ułatwiając tym samym przesunięcie płaszczyzn względem siebie. Proces poślizgu odbywa się więc nie przez jednoczesne ścinanie całej płaszczyzny kryształu, lecz przez ruch dyslokacji w płaszczyźnie poślizgu.

Z tak ujętej teorii plastycznego odkształcenia metalu poprzez ruch dyslokacji można wyciągnąć następujące wnioski:

-    jeśli struktura krystalograficzna nie zawiera dyslokacji to kryształ taki będzie charakteryzował się wysokimi własnościami mechanicznymi, a jego odkształcenie przez poślizg będzie wymagało znacznych zewnętrznych obciążeń,

-    jeśli struktura krystalograficzna będzie zawierała dyslo kacje, to kryształ taki będzie odkształcał się przy znacznie niższych wartościach zewnętrznych obciążeń.

Pomijając specjalne materiały nie zawierające dyslokacji, włas ności mechaniczne danego metalu zależą od tego czy wywołanie ruchu dyslokacji jest łatwe czy trudne. Jeśli dyslokacje poruszają się swobodnie, materiał będzie łatwo odkształcąlny.

Jeśli ich ruch będzie wymagał działania stosunkowo dużych naprężeń, wówczas opór odkształcenia plastycznego będzie wyższy.