Пластична деформація кристалів металів та їх фізична основа
Документи
. Прогрес у фізиці ". Т. 2. С. 73-163. 1954
Пластична деформація металевих кристалів та їх фізичні принципи
Від П. ХААСЕН і Г. LEIBFRIED I n a l t:
Я Вступ I1. Теорія вивихів
1. Вивихи в площині ковзання. . . . . . . . . . . . 2. Еластичне утворення дислокацій. . . . . . . . 3. Вплив структури решітки. . . . . . . . . . . . . . 4-й Часткові вивихи. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Рухи вивихів. . . . . . 6-й Переміщення та напруга. . . . . . . . . . . 7-й Енергійні стосунки. . . . . . . . . . . . . . 8-й. Сила для передачі. . . . . . . . . . . . . . 9. Реакції вивиху . . . . . . . . . . . . . . . .
10. Дислокаційний вузол. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Різання дислокаційних ліній. . . . . . . . . . . 12-й Генерування дислокацій джерелами. . . . . . 13-й Розташування дислокацій, породжених джерелом 14. Деякі приклади інших механізмів переміщення. . 15-й Динаміка дислокацій . . . . . . . . . . . . .
I11. Експериментальні результати щодо деформації металевих поглиблень
1. Для кристалографічного відбору розсувних систем. . . . . . . . . . . . 2. Крива розгортки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Ковзні лінії та сполучні деформації. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-й Зміни в кришталевому інтер’єрі через ковзання . . . . . . . . . .
а) розсіювання рентгенівських променів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . б) електричний опір. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . в) енергетичний вміст . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Обговорення теоретичних підходів до теорії зміщення пластичної деформації
1. Створення дислокацій та перешкод для їх руху. . . . . 2. Будова недеформованого кристала. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Пружна межа (критичне напруження зсуву). . . . . . . . . . . . . . 4-й Ковзання та затвердіння . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. Li tera turverze ichnis 0 Journal . Досягнення фізики "
79 82 84 86 87 89 91 92 96 98
109 110 125 134 135 138 141
7 4 П. ХААСЕН і Г. ЛЕЙФРІЙ
Стандартним методом дослідження кристала на його пластичні властивості є випробування на розтяг. Вимірюється взаємозв'язок між подовженням зразка кристала циліндричної форми та прикладеним напруженням розтягування (рис. 1). У разі невеликих натягів подовження лінійно залежить від натягу і повністю зменшується при знятті навантаження (пружна пряма лінія). Зі збільшенням натягу отримується зростаюча частка пластичної деформації, яка зберігається при видаленні навантаження. Пластична частина подовження настільки велика, що пружною деформацією взагалі можна знехтувати. З полегшенням і знову-
Деформація кристалів металів та їх фізична основа 78
1/ektische (jer.de напруга d
Рис. 1: Зв'язок між напругою u і деформацією 8 пластичної деформації при випробуванні на розтяг. Чисто еластична поведінка відповідає прямій лінії 1. Для u, більшої за el, починається пластична деформація. Якщо контейнер P знаходиться під навантаженням, пружна пряма лінія 2 пройде, коли вантаж буде звільнений. hel - еластична, $, пластична частина подовження.
яка має найбільшу напругу зсуву. Ця напруга зсуву - це величина напруги, яка відповідає процесу ковзання. Бажано замінити подовження іншою відповідною кількістю, ковзанням. Пластичні переміщення відбуваються у напрямку ковзання, перпендикулярно нормалі площини ковзання. Якщо A - різниця між зміщеннями двох точок, які в недеформованому стані на слайді-
A нормальні до площини на відстані H, похідна a = - Введення цих нових величин фізично виправдано тим, що криві напружень і деформацій, які сильно залежать від орієнтації кристала, можуть значною мірою бути зведені до тієї ж кривої похідної напруги зсуву . Наведені вище експерименти показують, що 6 '
76 П. ХААСЕН і Г. ЛЕЙФРІЙД
Ковзання дуже неоднорідне, оскільки воно зосереджене на площинах ковзання, задіяних l). Оскільки монокристалічний характер зразка спочатку зберігається під час деформації, найменшим елементарним кроком ковзання є ковзання кристала вздовж площини гратки навколо константи гратки, як у
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:-
Деформація кристалів металів та їх фізична основа 7 7
знаходить, потрібні напруги зсуву порядку величини модуля зсуву. Однак напруження, необхідні для великої пластичної деформації, є фактором. Таке одночасне ковзання, безумовно, не означає, що воно є. Рис. 5 використовує два особливо прості випадки, щоб пояснити, як утворення елементарного кроку ковзання можна розбити на окремі атомістичні ступені. Площина ковзання - це площина z = 0, напрямок ковзання - напрямок x, розмір елементарного кроку ковзання дорівнює постійній решітки 1. Припустимо, що два ряди атомів на правій бічній поверхні, паралельні осі y і сусідні з площиною ковзання, знаходяться один проти одного зсув і що це збурення, яке існує на краю, переходить у кристали