154 3

» DEFEKTY STOUKTURV KRYSTALICZNEJ

mJm

RYS. 5.39 Dwuwymiarowy model granicy wam struktury RPC o dezorientacji 50.5° wokół kierunku II10] ślad granicy wymaca linia ABCD. Kółka zaczernione oznaczają atomy tworzą c -jupersieC"

charakteryzują się mały energią wynoszącą od 5 do 20% energii granic szeroko-kąlowych Energia niekohcrentnych granic bliźniaczych wynosi natomiast ok. 75% energii granic szerokokątowych.

5.5. Granice międzyfazowe

JeZeh w materiale dwufazowym fazy różnią się jedynie składem chemicznym, a i eh struktura krystaliczna i orientacja przestrzenna jest taka sama. to na umorzonych przez te fazy granicach między fazowych następuje jedynie ostra zmiana składu chemicznego, natomiast zostaje zachowana ciągłość struktury krystalicznej (rys. 540aj. Taka granica międzyfazowa jest nazywana granicą

o)

RYS. 5 40. Schemat struktury granic międzyfazowych: a) granica koherentna, b) granica częściowo koherentna: 1 - oznacza limę dyslokacji krawędziowej lezącej w płaszczyźnie granicy

uhtrentną i charakteryzuje się ona małą energią (zwykle ok. 50 mJ • m ²). Jeżeli (i!\ różnią się nieznacznie parametrami sieciowymi i mają taką samą orientacje _; c\trzenną. to niedopasowanie sieci jest kompensowane dyslokacjami i taką

nazywa sic granicą częściowo koherentną (rys. 5.40b). Fazy tworzące fianicc różnią się zwykle składem chemicznym, strukturą krystaliczną i orientacją pvcvti7enną. Między takimi fazami występuje więc granica niekoherentna. a jej uniMura jest zbliżona do struktury granicy ziam. na której następuje również zmiana ikl.du chemicznego. Energia takiej granicy jest porównywalna z energią granic ziam i wyfloti ok. 500 mJ • m ^J.

5.6. Umocnienie

/ dotychczasowych rozważań wynika, że:

1)    materiały krystaliczne zawierają dyslokacje;

2)    poślizg dyslokacji prowadzi do odkształcenia plastycznego materiału;

3)    naprężenie działające w płaszczyźnie i w kierunku poślizgu wywiera na jednostkę długości linii dyslokacji siłę xh (równanie (5.24));

4)    naprężenie r potrzebne do wygięcia linii dyslokacji w luk o promieniu p wynosi : = zGbfp (równanie (5.28)).

W praktyce korzystniej jest posługiwać się naprężeniami rozciągającymi K a w rozważaniach teoretycznych dotyczących odkształceń plastycznych - natężeniami stycznymi (t). Z rozważań Taylora wynika, że w przypadku metali o strukturze krystalicznej RSC lub RFC zależność między a i x ma postać

a =* 3.06t    (5.31)

Monokryształy czystych metali mają pewną wytrzymałość spowodowaną tym. żc podczas poślizgowego ruchu dyslokacji następuje zrywanie i ponowne tworzenie się wiązań międzyatomowych. Bardzo duże opory własne sieci na jedoostkę długości linii dyslokacji występują w przypadku wiązań kowalencyjnych.

Z tej przyczyny oraz ze względu na strukturę krystaliczną, materiały ceramiczne charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością, natomiast czyste metale są bardzo miękkie, gdyż w nich opory własne sieci dla ruchu dyslokacji są niewielkie. Wytrzymałość materiału krystalicznego można zwiększyć (spowodować umocnienie) przez wytworzenie w nim przeszkód dla ruchu dyslokacji. Wytworzenie takich przeszkód jest szczególnie ważne w- przypadku metali, gdyż w nich poślizgowy ruch dyslokacji zachodzi łatwo. Ze względu na wymiary wyróżniamy następujące przeszkody w ruchu dyslokacji:

1)    zerowymiarowe - atomy domieszek w roztworze.

2)    jednowymiarowe - dyslokacje.

3)    dwuwymiarowe - granice ziam,

4)    trójwymiarowe - cząstki innej fazy.

155