Дислокационный механизм пластической деформации

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ.

21.09.07

Анизотропия свойств кристалла.

Для ОЦК:

2 плоскости (плоскость 1 и плоскость 2)

В плоскости 1 располагаются 5 атомов.

В плоскости 2 располагаются 4 атома.

Из-за неодинакового количества атомов в разных плоскостях и вдоль разных направлений возникает анизотропия кристалла.

Анизотропия- зависимость свойств тела от направления.

Реальный металл состоит из множества кристаллов, которые по-разному повернуты друг к другу. Поэтому свойства не будут зависеть от направления. Возникает так называемая ложная изотропия (или квазиизотропия), то есть происходит усреднение свойств (недостаток одного свойства в одном кристалле компенсируется избытком этих свойств в другом кристалле, в итоге получается хорошая картина).

Квазиизотропию можно устранить каким либо видом деформации тела, к примеру, прокаткой. То есть сам термин «квазиизотропия» применяется только к тем металлам, которые не подвергались деформациям.

Важно отметить, что дислокация никогда не обрывается внутри кристалла!

Рассмотрим механизм пластической деформации в идеальном кристалле (идеальный кристалл не содержит дефектов).

Возьмем идеальный кристалл, не подвергнутый деформации.

а) б) в)

где - плоскость сдвига,

- напряжение сдвига.

Возьмем идеальный кристалл, не подвергнутый деформации (рисунок а). Под действием происходит одновременное смещение всех атомов, лежащих выше плоскости сдвига (рисунок б). Далее имеет место разрыв всех межатомных связей, пересекающих плоскость и происходит сдвиг верхней части кристалла относительно нижней (рисунок в).

Напряжение, необходимое для разрыва всех межатомных связей, лежащих выше плоскости сдвига, называется теоретической прочностью.

Теоретической прочностью занимался Френкель.

- формула Френкеля.

где модуль сдвига

межатомное расстояние в направлении движения дислокации

межплоскостное расстояние

Для железа:

Для реального железа:

Для устранения такого сильного различия между этими напряжениями сдвига была создана теория дислокации, а также особые кристаллы: усы (кристаллы с одной единственной дислокацией).

Дата добавления: 2014-11-26