Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
На сплавах Ag — Au была исследована вся область твердых растворов, в которых двойникование встречается после деформации при комнатной температуре [25]. Детали процесса распространения двойников зависят от температуры деформации не простым образом; падение нагрузки, связанное с протеканием процесса двойникования, возрастает с повышением температуры, несмотря на то что интенсивность двойникования увеличивается с понижением температуры. Образование двойников было также обнаружено в твердых растворах на основе меди выше комнатной температуры [27—29], если концентрация атомов растворенного вещества высока, что повышает напряжение сдвига, достигаемое в сплаве путем наклепа. Например, кристал-
Другие деформационные процессы в кристаллах
187
лы сплава меди с 10 ат.% индия двойникуютсн при 473 К, сплава с 5 ат.% индия — при 293 K1 а кристаллы сплава с 1 ат.% индия необходимо дефор-
77К
Распространение механического двойникования
¦293К
^ 473К
25
50
Удлинение f %
too
Ф и г. 8.13. Кривые ііапряїкрппе — деформация кристаллов сплава медь — 10 ат.% индия, на которых виден момевт наступления двонннкованпя (Кордерой). Пунктирная линия — участок прерывистого течения.
мировать при 77 К, прежде чем опи начинают двойинковаться. Во всех случаях напряжение сдвига, при котором наступает двойникование, равно приблизительно 10 кгс/мм2.
Недавние исследования на твердых растворах грапецентриро-ванпых кубических металлов показали, что энергия дефекта упаковки металла — растворителя может существенно попижаться вследствие наличия атомов растворенного вещества и падепие энергии дефекта упаковки сплава связано с изменением числа валентных электронов на атом. Ввиду того что в гранецентрированных кубических металлах двошшкн образуются при изменении иоследова-т ел ьн остн у па к ов ки п л от и о у 11 а -к о ва ни ых плоек остей {111}, по которым при расщеплении дислокаций легко возникают дефекты
упаковки, пытались установить п 20 40 60
Энергия дефекта упаковки у, эрг/см*
корреляцию между энергией дефекта упаковкн л склонностью к образованию деформационных двойпиков. Вепаблес [3| построил зависимость приведенного напряжения сдвига, при котором происходит двойникование в серип твердых растворов на основе меди, от энер гни дефекта упаковки у и получил достаточно плавную кривую (фиг. 8.14)
Фиг. 8.14. Зависимость между напряжением двойникования и энергией дефекта упаковки сплавов на основе меди [3].
188
Глава 8
Такая зависимость означает, что увеличенная концентрация растворенного вещества, понижая энергию у, уменьшает напряжение, при котором начинается двойникование, и, кроме того, что поливалентные металлы, например германий, более эффективны в инициировании деформации двойни-кованием в твердых растворах, чем моновалентные, такие, как никель. Подобная корреляция имеется также между появлением двойников отжига
и энергией дефекта упаковки. Двойники отжига возникают в виде полос с параллельными сторонами в рекристаллизованных гранецентрированных кубических металлах и сплавах, особенно в сплавах с низкой энергией дефекта упаковки, например латуни с 70% меди и 30% цинка.
Геометрия процесса двойникования в гранецентрированных кубических металлах хорошо известна. Сдвиг происходит в направлениях типа (112) по плоскостям {111}, которые в случае правильной упаковки имеют последовательность
АВСАВСАВС.
При образовании двойника последовательность изменяется на
170°32'
-6*-<Ь
С/геа плоскости %,= (Ш)
Геометрия двойникования г. ц. к. решетке [2].
1 — положения атомов до двойникования; 2 — атомы в совпадающих положениях; 3 — двойниковые положения атомов.
ABCABACBA. t
Стрелка указывает границу двойника, при переходе через которую кристалл имеет противоположную упаковку относительно несдвойникованной области. Переход лучше всего виден в сечении решетки, нормальном плоскости двойникования, т. е. в плоскости (211), как это показано на фиг. 8.15, где ряды атомов указывают направление следов плотно упакованных плоскостей (111). Двойниковый сдвиг в направлении [112] создает противоположную последовательность упаковки слоев по сравнению с первоначальной, так что решетка двойника является зеркальным отражением матрицы. Вторая неискаженная плоскость, а именно (111), также перпендикулярна плоскости (211), и направление T]2 в ней есть направление [112], Двойниковый сдвиг, рассчитанный по формуле (8.1), равен 0,707.
§ 10. Движение дислокаций нри двойннковании
Представляется очевидным, что дислокационный механизм должен непосредственно действовать в процессе двойникования, так же как в процессе скольжения. Хотя для начала двойникования обычно требуется более высокое напряжение, чем для скольжения, эти напряжения все же значительно ниже теоретической прочности, так что механизм, включающий одновременное движение всех атомов в двойнике, представляется нереальным. Поэтому мы кратко рассмотрим некоторые предложенные дислокационные механизмы и подчеркнем их основные особенности.
Другие деформационные процессы в кристаллах
189
1. Объем но центрированная кубическая структура
