Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
1J В случае дислокационной структуры ячеистого типа сгущения дислокаций, •окружающие сравнительно свободные от дислокаций объемы («ячейки»), обычно называют «стенками ячеек».— Прим. перев.
Деформация металлических кристаллов
91
существенной особенностью процесса упрочнения. Однако данные недавних исследований [94] позволяют предположить, что «косы» в действительности
Фиг. 4.15. Сечение параллельно плоскости скольжения кристалла меди, деформированного па bto])oh стадии (электронные микрофотографии при двух различных условиях
дифракции) [94].
являются составными частями более крупномасштабных структур, например только намечающимися стенками ячеек.
5. Роль вторичного скольжения на первой и второй стадиях
Экспериментальные результаты показывают, что вид кривых напряжение — деформация на первой и второй стадиях очень сильно зависит от ориентировки кристалла. Зогер и др. (см. [1]) предположили, что кристаллы с «мягкой» ориентировкой, которые дают не только самый длинный участок легкого скольжения, но и наименьшее значение коэффициента 0Ь на первой стадии деформируются полностью по первичной системе. Поведение этих кристаллов на первой стадии очень близко к поведению должным образом ориентированных кристаллов кадмия или цинка. «Мягкие» кристаллы с ориентировкой в области [011] стандартного треугольника наименее подходящи для проявления случайного вторичного скольжения и поэтому в них наименее удовлетворительные условия для образования барьеров Ломер — Коттрела, которые являются результатом взаимодействия первичных дислокаций с определенными, подходящим образом ориентированными вторичными дислокациями (гл. 3). Зегер и др. полагают, что чем выше приведенные напряжения сдвига по вторичной системе, тем более благоприятны условия для локализованного скольжения по этой системе. Их анализ показывает, что в общем возникновение барьеров Ломер — Коттрела более вероятно тогда, когда ориентировка смещается от области вблизи [110] к границе [001] — [111], а максимальная вероятность соответствует полюсам [111] и [001]. Здесь проявляется та же тенденция, что и для коэффициента G1 на цервой стадии кривой упрочнения, который достигает максимума при этих ориентировках.
92
Глава 4
Таблица 4.
Комбинации систем скольжения, дающие барьеры Ломер — Коттрела в первичной плоскости скольжения [6]
Направление сидячей дислокации Пары систем скольжения Направление сидячей дислокации Лары систем скольжения
[011] [110] BIV (ill) 1101] BII (HI) [UO] BIV (111) [101] BV (111) [WlI — CI (111) UlOJ — CHI (Iii) [101] — AVI (111) [ОН] — AIII (Hl)[IOl] [101] BV (Hl") [011] — BII (111) [НО] - Dl (ill) [Ї10] DVI (1H) [011 j
Клэрбро и Харгривс [6] развили этот подход дальше, приняв предположение Фриделя [37] о том, что для блокировки первичного дислокационного источника должны существовать сидячие дислокации по крайней мере в двул
направлениях в первичной плоскости скольжения, т. е. в любых двух направлениях скольжения (110).
В табл. 4.2 указаны пары систем скольжения, по которым дислокации взаимодействуют с образованием барьеров Ломер — Коттрела по одному из этих трех направлений (110); здесь использованы обозначения, приведенные на фиг. 2.8.
Необходимо знать критические приведенные напряжения сдвига по вторичным системам для различных ориентировок в стереографическом треугольнике. Такие значения рассчитаны [38], и кривые постоянных-напряжений сдвига построены в стереографическом треугольнике (фиг. 4.16); эти напряжения выражены здесь в долях приведенного напряжения сдвига по первичной системе BiY 110 стандартной номенклатуре (фиг. 2.8). Использование этих диаграмм вместе с данными табл. 4.2 относительно барьеров Ломер — Коттрела дает вполне удовлетворительное качественное объяснение ориентационной зависимости кривых упрочнения. Объяснение применимо как к цервой, так и ко второй стадиям упрочнения, поскольку на этих стадиях ориентационная зависимость проявляет одинаковые тенденции. Имеются экспериментальные доказательства существования скольжения по вторичным системам даже на первой стадии, так что можно предположить, что сидячие дислокации при этом уже образуются; однако на второй стадии оси кристаллов поворачиваются в те области треугольника, где условия для протекания вторичного скольжения более благоприятны и, следовательно, сидячих дислокаций образуется значительно больше.
Электронная микроскопия тонких фольг в последнее время дала убедительные доказательства возникновения во время деформации барьеров-
0,8 06 ff/r 0.2 o
Фиг. 4.16. Линии постоянного приведенного напряжения сдвига для десяти наиболее вероятных вторичных систем скольжения [38].
Деформация металлических кристаллов
93
•Ломер — Коттрела [4]. Однако представляется вероятным, что существуют барьеры и других типов, которые также появляются в результате взаимодействия дислокаций вторичных систем с дислокациями на первичных плоскостях скольжения. Электронные микрофотографии обнаруживают наличие диполей, которые могут возникать при случайной встрече дислокационных петель, скользящих по близким плоскостям. Возможно, что эти конфигурации приводят к некоторому упрочнению, но главной особенностью второй стадии является образование дислокационных сеток, сложных по строению, которые трудно рассчитать теоретически.
