Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
§ 2« Доказательства неоднородности деформации в кристаллах
Рентгеновский метод Лауэ дает простой способ изучения разориентировки монокристаллов, возникающей при наклепе. Этот метод широко используется для определения ориентировки монокристаллов, которые дают четкую картину дифракционных пятен от различных кристаллографических плоскостей, отражающих лучи с подходящей длиной волны из падающего полихроматического пучка рентгеновских лучей. Неинформированный совершенный кристалл дает систему резких пятен, а если кристалл затем однородно деформирован, то пятна остаются резкими, но их иное расположение будет отражать небольшие изменения ориентировки кристалла в результате деформации. Монокристаллы цинка и кадмия дают резкие лауэграммы после весьма значительного удлинения (на 100%) при растяжении; с другой стороны, если кристалл затем изгибать, то резкие дифракционные пятна будут размазываться в дуги [4]; такое явление называется астеризмом. Отсюда видно, что единственная ориентировка кристалла заменяется областью ориентировок.
Кристаллы гранецентрированных кубических металлов обнаруживают астеризм в общем при значительно меньших деформациях; например, в кристаллах алюминия астеризм наблюдался после удлинения на 1 % при растяжении. Корреляция с кривыми напряжение — деформация показывает, что астеризм может иметь место уже на стадии легкого скольжения, но становится значительно более выраженным на второй стадии.
Эти результаты показывают, что деформация кристаллов растяжением происходит неоднородно. Часто при астеризме наблюдаются максимумы интенсивности, что указывает на образование некоторого типа деформационной субструктуры, более грубого по сравнению с дислокационными субграницами, которые наблюдаются на электронных микрофотографиях тонких фольг.
Неоднородности или изменения ориентировки, наблюдаемые при более сложных^видах деформации, например прокатке или сжатии тонких кристаллов, можно легко выявить путем травления, при котором области изменен-
Другие деформационные процессы п кристаллах
поі'і ориентировки выглядят как различно протравленные полосы. 1 іікин структура била впервые подробно изучена Барретом |o| п получила название асформациошшх полос. Метод рентгеновской микроскопии. впервые описанный Бергом IGI. используется для изучения таких неоднородноеi\-u, образующихся njJir деформации как монокристаллов, так п полпкрпстал.тп-чеекпх агрегатов 14, 5|. Установлено существование двух главных типов неоднородности, которые обычно называют полосами сброса л пол оса.ми вторичного скольжения.
§ 8. 1'б]і<іі*ооб]?алоіііінііе и ітксіігоііл.іміьіх крік та.мах
Стержневпдпып кристалл кадмия почти параллельной оси стержня, при локальные изломы в пиде сбросов [7| (фиг. 8.1). Подобные конфигурации давно известны для .многих минералов, но в настоящее время установлено, что они часто іістре-чаются в металлах.
Было показано, что полосы COj)OCa об j)n зу юте я постепенно во время сжатия кристалла путем возрастающего поворота решетки, который может быть малым — всего на несколько градусов, пли большим — до 80е 18|. Сбросообрззо-ваппя при сжатии не происходит, если угол 7 между плоскостью 2,0 [Uj
нлп цинка с сжатии вдоль
OJHiein ІфОВКОЇІ осп г.
атоіі осп претерпевает
Ф и г. 8.1. Кристалл кадмпя с полосой сиро са (X 17).
скольжения п
OCKIO
еж
п'пя мені.те, чем
по легко осуществляется в интервале углов 2,.~>—-24"; при больших значениях углов форма полос сброса не четко выражена. .Процесс MOVKCT быть проведен в обратном направлении при приложении к кристаллу с полосами CoJX)Ca растягивающего напряжения.
Структура области сброса в сжатом кристалле цинка и идеальном случае показано па фиг. 8.2: две области сильно искривленной решетки отделены друг от друга п от иодеформнропашюго кристалла четко выраженными плоскостями сброса AB и Cl), которые* .можно раегматрипать^иросто как' стенки краевых дислокации. Искривленные области имеют избыли; дислокации одного знака п ответственны за заметный астеризм пятен, наблюдаемым па лаузграм.мах; iijm отжиге эти области являются нреммуплотненными местами протекании процессов полигоппзацип п рекристаллизации (гл. 11).
Полосы CUj)OCa возникают также и гексагональных металлах njiii деформации растяжения. особенно в областях вблизи захватов или около глубоких царапин. По-видимому, зти полосы зарождаются па каких-либо неоднородностиX. блокирующих дислокации по пес колы; им примыкающим плоскостям скольжения, вызывая локальное искривление решетки, KOTOj)OO в своп) очередь взаимодействует с дислокациями па других плоскостях скольжения и приводит к боковому JK)CTy полосы ЦП|.
Плоскости сброса, которые образуют часть струшлры сброса в кристалле цинка, я в.т я юте я основной особенностью дефирма цнп гексагональных
Ф и г. S.2. Распределение дпелпкпВий п кристалле с полосой спроса.
176
Глава 8
металлов. Рассмотренная выше дислокационная структура подобна структуре наклонной полигонизационной границы, но она может образовываться и создавать большие разориентировки при таких температурах, когда быстрое переползание дислокаций невозможно. Поэтому предполагают, что плоскости сброса образуются путем быстрого подхода скользящих дислокаций по базисным плоскостям и выстраивания их в плоскую конфигурацию. Образование плоскостей сброса (аккомодационное сбросообразование) способствует также снятию напряжений, создаваемых двойникованием (см. ниже).
