4281541240

Bogumiła Kużnicka, Albrecht Ziller, Materiałoznawstwo Opracowanie zwarte, tylko do użytku studentów kierunku MiBM, Politechniki Wrocławskiej

gęstości dyslokacji), zaś w silnie odkształconych plastycznie - nawet rzędu 10¹⁷ 1/m², co jest graniczną wartością obserwowaną w praktyce.

Odkształcenie plastyczne metali w skali atomowej polega na, jak już powiedziano w rozdziale 4.1, przemieszczaniu się (poślizgu) względem siebie sąsiednich płaszczyzn atomowych (patrz rys. 4-5). Obecność dyslokacji w kryształach powoduje, że przemieszczanie się płaszczyzn (czyli odkształcenie plastyczne) jest łatwiejsze, tzn. wymaga działania o kilka rzędów mniejszych sił, niż w przypadku kryształu idealnego. Teoretyczna (bez uwzględnienia dyslokacji) wytrzymałość żelaza wynosi około 13 GPa, a faktyczna - jedynie 250 MPa (zaledwie 1,9% wytrzymałości teoretycznej). Dzieje się tak dzięki zdolności dyslokacji do poślizgu. Mechanizm odkształcenia plastycznego przez poślizg dyslokacji w materiałach krystalicznych różni je zasadniczo od materiałów niekrystalicznych, w których odkształcenie plastyczne jest realizowane przez lepkie płynięcie (podobnie jak cieczy).

Pod wpływem działania naprężeń dyslokacje mogą łatwo poruszać się (ślizgać się) wzdłuż najgęściej upakowanych płaszczyzn atomowych, powodując przemieszczanie się względem siebie części kryształu, leżących po obu stronach tych płaszczyzn, o jeden odstęp międzyatomowy (rys. 4-7a).

Rolę spełnianą przez dyslokacje podczas odkształcania plastycznego metali, można przyrównać do przesuwania - w łatwy sposób - dywanu o dużej powierzchni poprzez przemieszczanie utworzonego w nim fałdu, co jest znacznie łatwiejsze, niż ciągnięcie całego dywanu po podłodze (rys. 4-7b). Im łatwiejszy jest ruch dyslokacji, tym łatwiejsze jest też jego plastyczne odkształcanie.

Rys. 4-7. Schemat przemieszczania się: a) dyslokacji krawędziowej przez kryształ pod wpływem naprężenia stycznego T ; b) fałdu dywanu po podłodze [5]