Пластическая деформация и упрочнение

Основным механизмом, особенно холодной пластической деформации, является внутризеренный сдвиг одних частей кристалла относительно других путем скольжения и двойникования (рис. 2.7). При температурах горячей обработки давлением (G > 0,5 6ПЛ) с повышением роли диффузионных процессов существенной может оказаться доля межзеренного (зерногра-ничного) сдвига. Уменьшение скорости деформации стимулирует зернограничное скольжение.

Плоскостями скольжения являются наиболее плотноупако-ванные кристаллографические плоскости, большое расстояние между которыми объясняет минимальное сопротивление движению дислокаций.

Для системы скольжения существует правило, если плоскость скольжения имеет индексы (hkl), а направление скольжения (hvh’], то /ш + kv + lw = 0.

В металлах, например, у a-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой, наиболее упакованной плоскостью является плоскость типа (110), их 6, а направление — типа [111], их по 2 в каждой плоскости. Таким образом, число систем скольжения — 12. Для гранецентрированной решетки (Си) плоскостей скольжения (тетраэдрических) — 4, а в каждой из них по 3 — направления скольжения. В гексагональной плотноупако-ванной решетке, например Zn, базисная плоскость (0001) является плоскостью скольжения, в которой имеются три направления скольжения типа [1120].

В соответствии с законом Шмида пластический сдвиг начнется в системе скольжения с такой пространственной ориентацией, для которой напряжение, вызванное внешними силами, наиболее быстро достигнет некоторого критического значения (2.4), характерного для данного материала. Плоскостями легкого скольжения называют такие, которые имеют наиболее благоприятную ориентацию по отношению к внешним силам. Влияние фактора Шмида особенно проявляется для кристаллов с ГПУ решеткой и в меньшей степени — с ОЦК и ГКЦ решеткой, так как для них число систем скольжения больше, чем для ГПУ решетки.

В тех случаях, когда скольжение по каким-либо причинам затруднено, пластическая деформация осуществляется двойнико-ванием (рис. 2.7, в). Системы двойникования для различных типов кристаллической решетки приведены в табл. 2.2.
Наиболее часто двойникование происходит в ГПУ металлах, где число систем скольжения минимально, особенно при отношении с/а > 1,633.