Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
Л низотропия в поликристаллических металлах
281
чива при небольших деформациях и приближается к системе {112} (111 > при больших деформациях. Обнаружены также признаки некоторых других компонентов текстуры, которые, по-видимому, становятся значительными при развитии различных текстур в процессе рекристаллизации.
В металлах с объемноцентрированной кубической решеткой преобладает преимущественная ориентировка {001} (110) с плоскостью куба, параллельной плоскости прокатки, однако и здесь имеются сопутствующие текстуры, такие, как {112} (НО) и {111} <112>. В металлах с гексагональной
KD HD
решеткой базисная плоскость стремится расположиться_ параллельно плоскости прокатки, а направление плотной упаковки (1120) — параллельно направлению прокатки; этого и следовало ожидать, так как сжимающие напряжения стремятся повернуть плоскость скольжения параллельно плоскости листа. Эту текстуру чаще всего обнаруживают в металлах с отношением осей, близким к идеальному, таких, как магний и кобальт.
До сих пор мы рассматривали прокатку только в одном направлении (продольная прокатка). Если прокатку ведут поочередно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то такой процесс называют прокаткой «на крест». Такая прокатка металлов с о. ц. к. решеткой приводит к повышению степени совершенства текстуры {001} (110), характерной для продольной прокатки. G другой стороны, у некоторых металлов с г. ц. к. решеткой прокатка «на крест» снижает степень анизотропии, развившейся при продольной прокатке.
8, Роль энергии дефекта у наковки
В настоящее время с достаточной убедительностью доказано [7, 8, 101, что энергия дефекта упаковки играет определенную роль в формировании текстуры деформации металлов с г. ц. к. решеткой. Исследование текстуры прокатки меди высокой чистоты показало, что она не относится к простым текстурам и в лучшем случае может быть описана как текстура {146} (211). С другой стороны, в чистом серебре при прокатке развивается простая текстура {110} (112), которая может быть отнесена к типичным текстурам
282
Глава 12
«сплавов» или «латуней» [9|. Аналогичная текстура развивается в меди при добавке цинка; полный переход к ней заканчивается при 10 вес.% цинка. На фиг. 12.3 для сравнения приведены полюсные фигуры {111} для текстур прокатки меди и а-латуни. Последние измерения энергии дефекта упаковки показали, что энергия дефекта упаковки для серебра (~35 эрг/см2) существенно ниже, чем для меди (~60 эрг/см2), поэтому нет ничего удивительного в том, что текстура серебра ближе к текстуре а-латуни.
Систематические эксперименты [10] показали, что текстура «латуни» {110} (112) может заменять текстуру «меди» в ряде металлов с г. ц. к.
HD RD
Фиг. 12,3. Полюсные фигуры {111} текстуры прокатки [7].
а — медь; б — а-латунь. X — идеальная для меди текстура {і46> <2Н>; Д — идеальная для а-латуни текстура (UQ} Ш2>. Фигуры дают представление об относительной интенсивности полюсною
распределения.
решеткой, если в основной металл добавлять легирующий элемент, образующий твердый раствор и существенно понижающий энергию! дефекта упаковки. Например, Смолмэн [10], показал, что изменение характера текстуры имеет место у сплавов медь — цинк, медь — алюминий и медь — германий, причем эффективность растворяемого элемента зависит не от относительной разности атомных размеров компонентов, а от энергии дефекта упаковки, которая определяется в основном валентностью растворяемого элемента. Таким образом, для сплавов с одинаковой концентрацией растворенного элемента эти элементы можно расположить в порядке уменьшения эффективности следующим образом: германий, алюминий, цинк.
Точное измерение энергии дефекта упаковки пока нельзя осуществить; можно считать, однако, что изменение характера текстуры наблюдается при энергии 30—40 эрг/см2. Значение энергии дефекта упаковки можно проиллюстрировать на примере поведения всей гаммы сплавов золото — серебро, представляющих собой твердые растворы, в которых оба компонента имеют одинаковый размер атомов и совпадающую валентность. Чистое золото, имеющее более высокую энергию дефекта упаковки, чем серебро, образует текстуру прокатки меди, но по мере роста концентрации серебра постепенно появляется текстура {110} (112 >. При содержании серебра 60% она становится весьма четкой, а при содержании серебра 80% окончательно сформировывается; при этом энергия дефекта упаковки находится в пределах 30—40 эрг/см2. Пример корреляции между энергией дефекта упаковки и типом текстуры сплава медь — алюминий показан на фиг. 12.4 [67].
Описанные выше результаты были получены в условиях деформации при комнатной температуре, однако фактически текстура зависит от температуры. Повышение температуры способствует возникновению текстуры
Анизотропия в поликристаллических металлах
283
типа меди, а не текстуры типа латуни (фиг. 12.4), так что только металл или сплав с очень низкой энергией дефекта упаковки может сохранять текстуру типа латуни при повышении температуры, например, до 0,571?-. Другим примером является аустенитная сталь 18-8, которая имеет довольно низкую энергию дефекта упаковки. С повышением температуры прокатки от 200 до 800° С текстура латуни {110} (112) постепенно сменяется текстурой, характерной для чистого металла (H]; при этом, как было показано
