45 (368)

RH TadeuszGrzegorzewicz, Krystyna Hemann

Rys. 7.2. Pasma poślizgu na powierzchni polikrysztalu. Mikroskopia skaningowa

W pasmach poślizgu występuje większa gęstość defektów i łatwiej wydzielają się w nich atomy domieszek, co zwiększa rezultat trawienia odczynnikami chemicznymi. Dzięki temu są one widoczne pod mikroskopem na wytrawionych zgładach w postaci drobnych równoległych linii - rys. 7.2. Ich obecność wskazuje na to, że materiał był odkształcony plastycznie na zimno. W metalach o strukturze Al i A3 linie i pasma poślizgu mają przebieg prostoliniowy, co wskazuje, że poślizg w tych strukturach zachodzi w pojedynczych płaszczyznach sieciowych. W metalach o strukturze A2 linie poślizgu są faliste, ponieważ dyslokacje podczas ruchu zmieniają płaszczyznę poślizgu. Niewielkie gnioty powodują powstanie małej liczby pasm poślizgu. Duże gnioty powodują pojawienie się w ziarnach następnego zespołu pasm poślizgu, wydłużenie ziaren, co prowadzi do utworzenia mikrostruktury włóknistej. Najwyraźniej taka struktura jest widoczna w wyrobach ciągnionych, prasowanych, wyciskanych. Ziarna wydłużają się w kierunku największego płynięcia plastycznego metalu wzdłuż linii, które odwzorowują kształt wyrobu. Podczas kształtowania mikrostruktury włóknistej wydłużają się nie tylko ziarna, ale również ciągliwe fazy i wtrącenia niemetaliczne, co wywiera korzystny wpływ na właściwości mechaniczne materiału. Odporność takiego materiału na pękanie zwiększa się, ponieważ linie płynięcia plastycznego są zorientowane równolegle do trajektorii głównych naprężeń stycznych. W wyniku silnego kierunkowego odkształcenia (przeciąganie, walcowanie) metali wskutek obrotu poszczególnych ziarn pojawia się w nich podobna orientacja kierunków krystalograficznych. Strukturę z uprzywilejowaną orientacją ziarn w metalu odkształconym nazywamy teksturą odkształcenia. Tekstura odkształcenia, której nie należy utożsamiać z włóknistością, powoduje anizotropię właściwości mechanicznych i fizycznych metali obrobionych plastycznie na zimno.

Odkształcenie plastyczne przez bllźniakowanic, podobnie jak poślizg, zachodzi tylko wzdłuż ściśle określonych płaszczyzn zwanych płaszczyznami biiżniakowania.

Różnicę między tymi dwoma mechanizmami odkształcenia plastycznego pokazano na rysunku 7.3.

Rys. 7.3. Porównanie mechanizmów odkształceń plastycznych kryształu: a) przez, poślizg, b) przez bliżniakowanie

Podczas bliżniako wania, pod działaniem naprężenia stycznego, następuje przesunięcie względem siebie kolejnych warstw atomowych wskutek ruchu poślizgowego dyslokacji częściowych. W krysztale zachodzi przesunięcie kolejnych sąsiadujących płaszczyzn atomowych w ściśle określonym kierunku, o wektor mniejszy niż wektor sieciowy. Wielkość tego przesunięcia jest proporcjonalna do odległości od płaszczyzny bliźniakowania. W wyniku takiego przesunięcia sieć przestrzenna w paśmie bliźniaczym (bliźniaku) jest lustrzanym odbiciem sieci przestrzennej w części kryształu nieodkształconego. Płaszczyznę lustrzanej symetrii stanowi płaszczyzna bliźniacza. Bliźniaki tego rodzaju są nazwane bliźniakami odbiciowymi. Bliźniaki na szlifie metalograficznym uwidaczniają się jako pasma równoległe nieraz ze schodkami o innym zabarwieniu w stosunku do pozostałej części ziarna. Różnice w zabarwieniu są spowodowane różnym działaniem odczynnika na inaczej zorientowane bliźniaki.

Bliźniakowanie zachodzi najczęściej w metalach o ograniczonej liczbie systemów poślizgów, na przykład w cynku, magnezie i kadmie, krystalizujących w sieci A3. Zewnętrznym objawem tworzących się bliźniaków, które powstają z dużą prędkością, są efekty akustyczne w postaci trzasków słyszalnych podczas odkształcenia cyny lub cynku. W metalach o sieci przestrzennie centrowanej układu regularnego bliżniakowa-nie występuje tylko w warunkach ekstremalnych, np. w bardzo niskiej temperaturze lub podczas bardzo dużej szybkości odkształcenia w warunkach obciążeń udarowych, lub wskutek wybuchu.