IMG 0 201 (2)

200

& Defekty struktury krystalicznej

Oba rodzaje granic mogą być symetryczne, jeżeli płaszczyzna granicy jest > dwusieczną kąta 0, albo niesymetryczne.

Niezależnie wyróżnia się granice nachylone, jeżeli zanik dezorientacji zapewnia    i

obrót dookoła osi położonej w płaszczyźnie granicy (prostopadle do płaszczyzny    ■

rys. 8.28), oraz granice skręcone, jeżeli zanik dezorientacji osiąga się przez obrót « dookoła osi prostopadłej do płaszczyzny granicy (położonej w płaszczyźnie rys. 8.28). ' jj W rzeczywistych granicach przeważnie występują obie składowe o różnym udziale nachylenia i skręcenia.

Zależnie od stopnia dopasowania sieci po obu stronach granicy wyróżnia się granice:

—    niesprzężone (niekoherentne) o zupełnym braku dopasowania (rys. 8.29a),

—    pó/sprzężone (półkoherentne) o częściowym dopasowaniu, np. jednego rodzą- J ju płaszczyzn sieciowych (rys. 8.29b),

—    sprzężone (koherentne) o pełnym dopasowaniu, np. dwóch rodzajów płaszczyzn sieciowych (rys. 8.29c).

Rys. 8.29. Granice: a) niesptzężona, b) półsprzężona, c) sprzężona

Wreszcie z punktu widzenia rodzaju rozdzielonych elementów struktury wyróż- 3 nia się:

—    podgranice, tj. granice bloków,

—    granice międzyziarnowe, rozdzielające ziarna tej samej fazy, niesprzężone,

—    granice międzyfazowe, rozdzielające ziarna różnych faz, najczęściej sprzężone lub półsprzężone, ale również i niesprzężone,

—    granice bliźniacze, rozdzielające bliźniaki w ziarnie, sprzężone.

Spośród wymienionych rodzajów tylko podgranice należą do wąskokątowych; pozostałe rodzaje są granicami szerokokątowymi.

Liczne dane doświadczalne wskazują na poważny wpływ granic na właściwości j $ fizyczne, zwłaszcza mechaniczne, metali oraz na ich plastyczność. Zależności te, zwłaszcza wpływ granic na plastyczność, dotychczas nie są w pełni wyjaśnione.

Model granic wąskokątowych opracowano w sposób nie budzący wątpliwości. ' 1 W prostym przypadku symetryczna wąskokątowa granica nachylona jest stabilną

ścianką równoodległych, jednoimiennych dyslokacji krawędziowych (rys. 8.30). Wektory Burgersa b dyslokacji tworzących granicę są prostopadłe do jej płaszczyzny. Sieci po obu stronach granicy są powiązane sprężyście z wyjątkiem ekstra-płaszczyzn (linii dyslokacji). Z warunków geometrycznych kąt dezorientacji opisany jest zależnością sin (0/2) = b/(2d). Przy uwzględnieniu, że dla małych kątów sinx * x, odległość między dyslokacjami w granicy wąskokątowej

9

d

Rys. 8.30. Budowa granicy wąskokątowej

(8.40)

Jak wynika z zależności (8.40), wzrost kąta dezorientacji powoduje zmniejszenie odległości d między dyslokacjami. Dla 0 > 10 h- 15° przedstawiony model przestaje być ważny, ponieważ jądra dyslokacji zachodzą na siebie i poszczególne dyslokacje tracą swoją indywidualność. Z tego właśnie powodu wartość 0 = 10 -r 15° przyjęto za granicę pomiędzy granicami wąsko- i szerokokątowymi.

Niesymetryczna wąskokątowa granica nachylona ma budowę bardziej złożoną. Zawiera dwa rodzaje dyslokacji krawędziowych o równoległych liniach, ale o odmiennych odległościach. Wektory Burgersa obu rodzajów dyslokacji (w strukturze RSC) mogą być wzajemnie prostopadłe lub tworzyć między sobą kąty 60° i 120°.

Granica wąskokątowa skręcona jest utworzona przez dwa przecinające się układy dyslokacji śrubowych. Wektory Burgersa obu układów leżą w płaszczyźnie granicy.

W praktyce granice wąskokątowe mają charakter mieszany nachyłono-skręcony, toteż dyslokacje tworzące granice również są mieszane - zawierają składowe orientacji krawędziowej i śrubowej. Kąt dezorientacji rzeczywistych granic wąskokątowych wynosi od kilku minut do 1 -r 2°. Granice wąskokątowe - podgranice - dzielą kryształ lub ziarno na bloki tworzące tzw. strukturę mozaikową kryształu (ziarna).