3329133197

plastyczne może zachodzić na drodze innych mechanizmów odkształcenia niż te, które obserwowane są dla struktur typowych. Główną przyczyną zmian w mechanizmach odkształcenia jest znaczny wzrost udziału objętościowego granic ziam i zmniejszenie ich średnicy do rozmiarów, dla których zasięg działania spiętrzających się dyslokacji staje się porównywalny bądź większy od samej średnicy ziarna. W takim przypadku odkształceniu plastycznemu towarzyszą następujące zjawiska [14, 15, 78]:

-    zanik efektu spiętrzania dyslokacji na granicach ziam,

-    sprężyste odkształcenie granic ziam na skutek powstających wygięć dyslokacji,

-    wzrost znaczenia strefy granic ziam - tzw. efekt „rdzenia i płaszcza”,

-    powstawanie pasm ścinania,

-    obecność źródeł i ujść dyslokacji w granicach ziarn.

Zjawiska te, których bezpośrednim efektem jest odkształcenie plastyczne, występują najczęściej równolegle, a stopień aktywności danego mechanizmu zależy przede wszystkim od poziomu rozdrobnienia struktury (konkretnie od udziału objętościowego granic ziarn szeroko i wąskokątowych) a także od rodzaju sieci krystalicznej czy też od zastosowanych warunków odkształcania. W kolejnych podrozdziałach zostaną dokładniej omówione podstawy fizyczne modeli przedstawionych wyżej mechanizmów odkształcenia.

1.3.1.1 Zanik efektu spiętrzania dyslokacji na granicach ziarn

Podstawowy związek pomiędzy wielkością ziarna a granicą plastyczności lub naprężeniem uplastyczniającym reprezentowany jest przez równanie Halla-Petcha [ 32, 94]:

<r, =o’o +k,d~^w2    (11)

W powyższym równaniu oo jest naprężeniem tzw. tarcia wewnętrznego (uwzględnia wpływ umocnienia roztworowego i wydzieleniowego ale nie dyslokacyjnego). W sensie fizycznym jest to naprężenie uplastyczniające nieodkształconego monokryształu, zorientowanego dla działania złożonego systemu poślizgu, lub jest to granica plastyczności gruboziarnistej struktury polikrystalicznej, wolnej od tekstury. Współczynnik k_y uwzględnia warunki odblokowania granic ziarn, a (/jest wielkością ziarna.

W materiałach typowych, interpretacja fizyczna równania (1.1) najczęściej opiera się na dwóch modelach: a) modelu spiętrzenia dyslokacji (z ang. pile-up model) i b) modelu „gęstości dyslokacji” [58]. Model spiętrzania dyslokacji zakłada istnienie wartości krytycznej naprężenia stycznego t_c, przekroczenie której umożliwi kontynuację poślizgu przez granicę ziarna [19]:

15