Deformarea plastică a cristalelor metalice și baza fizică a acestora
Documente
. Progresul în fizică ". Vol. 2. pp. 73-163. 1954
Deformarea plastică a cristalelor metalice și principiile lor fizice
De la P. HAASEN și G. LEIBFRIED I n a l t:
I. Introducere I1. Teoria dislocărilor
1. Luxații în planul de alunecare. . . . . . . . . . . . 2. Generație elastică de luxații. . . . . . . . 3. Influența structurii rețelei. . . . . . . . . . . . . . Al 4-lea Luxații parțiale. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Mișcări de luxații. . . . . . Al 6-lea Deplasări și tensiuni. . . . . . . . . . . Al 7-lea Relații energetice. . . . . . . . . . . . . . A 8-a. Forța pentru un transfer. . . . . . . . . . . . . . 9. Reacții de dislocare . . . . . . . . . . . . . . . .
10. Nod de dislocare. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Tăierea liniilor de dislocare. . . . . . . . . . . 12. Generarea dislocărilor pe surse. . . . . . 13 Aranjamentul dislocărilor generate de o sursă 14. Câteva exemple de alte aranjamente de deplasare. . 15 Dinamica luxațiilor . . . . . . . . . . . . .
I11. Rezultate experimentale privind deformarea indentărilor metalice
1. Pentru selecția cristalografică a sistemelor de alunecare. . . . . . . . . . . . 2. Curba de maturare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Linii de alunecare și lianți de deformare. . . . . . . . . . . . . . . . . . Al 4-lea Modificări în interiorul cristalului datorită alunecării . . . . . . . . . .
a) împrăștiere cu raze X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) rezistența electrică. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) conținutul de energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Discutarea abordărilor teoretice către o teorie a deplasării deformării plastice
1. Crearea de luxații și obstacole în calea mișcării lor. . . . . 2. Structura cristalului nedeformat. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Limita elastică (solicitare de forfecare critică). . . . . . . . . . . . . . Al 4-lea Alunecare și solidificare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. Li tera turverze ichnis 0 Journal . Advances in Physics "
79 82 84 86 87 89 91 92 96 98
109 110 125 134 135 138 141
7 4 P. HAASEN și G. LEIBFRIED
Metoda standard pentru examinarea unui cristal pentru proprietățile sale plastice este testul de tracțiune. Se măsoară relația dintre alungirea unei probe cilindrice de cristal și tensiunea aplicată la întindere (Fig. 1). În cazul tensiunilor mici, alungirea depinde liniar de stres și este complet redusă atunci când stresul este ușurat (linia dreaptă elastică). Odată cu creșterea tensiunii, se obține o proporție tot mai mare de tulpină de plastic, care este reținută atunci când sarcina este îndepărtată. Partea plastică a alungirii este atât de mare încât deformarea elastică poate fi în general neglijată. Cu ușurare și din nou-
Deformarea cristalelor metalice și baza fizică a acestora 78
1/ektische (jer.de tension d
Fig. 1: Relația dintre tensiunea u și deformarea 8 a deformării plastice în testul de tracțiune. Comportamentul pur elastic corespunde liniei drepte 1. Pentru u mai mare decât el, începe deformarea plastică. Dacă recipientul P este sub sarcină, linia dreaptă elastică 2 va trece atunci când sarcina este eliberată. hel este partea elastică, $, din plastic a întinderii.
care are cea mai mare tensiune de forfecare. Această solicitare de forfecare este cantitatea de solicitare adecvată procesului de alunecare. Este recomandabil să înlocuiți alungirea cu o altă cantitate adecvată, alunecarea. Deplasările din plastic au loc în direcția de alunecare, perpendicular pe normalul planului de alunecare. Dacă A este diferența dintre deplasările a două puncte, care în starea nedeformată pe o diapozitivă-
A sunt normale pentru planul de la o distanță H, derivarea este a = - Introducerea acestor noi cantități este justificată fizic de faptul că curbele tensiune-deformare, care sunt puternic dependente de orientarea cristalului, pot fi reduse în mare măsură la aceeași curbă de forțare-derivare . Experimentele de mai sus arată că 6 '
76 P. HAASEN și G. LEIBFRIED
Alunecarea este foarte neomogenă, deoarece este concentrată pe planurile de alunecare implicate l). Deoarece caracterul monocristalin al eșantionului este inițial reținut în timpul deformării, cea mai mică etapă de glisare elementară este alunecarea unui cristal de-a lungul unui plan de rețea în jurul unei constante de rețea, ca în
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02 g 5-c a:-
Deformarea cristalelor metalice și baza fizică a acestora 7 7
constată, este nevoie de solicitări de forfecare de ordinul de mărime al modulului de forfecare. Tensiunile necesare pentru o deformare plastică extinsă sunt, totuși, despre un factor: o astfel de alunecare simultană nu trebuie să aibă loc. Fig. 5 folosește două cazuri deosebit de simple pentru a explica modul în care formarea unei etape elementare de alunecare poate fi descompusă în etape atomistice individuale. Planul de alunecare este planul z = 0, direcția de alunecare este direcția x, dimensiunea etapei de alunecare elementară este egală cu constanta rețelei 1. Să presupunem că cele două rânduri de atomi de pe suprafața laterală dreaptă care sunt paralele cu axa y și adiacente cu planul de alunecare sunt una împotriva celeilalte schimbare și că această tulburare, care este prezentă la margine, se mută în cristale