A fémkristályok képlékeny alakváltozása és fizikai alapja
Dokumentumok
. Haladás a fizikában ". 2. köt. 73-163. 1954
A fémkristályok képlékeny alakváltozása és fizikai elvei
P.-tól HAASEN és G. TÁJÉKOZTATOTT I n a l t:
ÉN. Bevezetés I1. A diszlokációk elmélete
1. Elcsúszások a csúszósíkban. . . . . . . . . . . . 2. A diszlokációk rugalmas generálása. . . . . . . . 3. A rácsszerkezet hatása. . . . . . . . . . . . . . 4 Részleges elmozdulások. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. A diszlokációk mozgásai. . . . . . 6. Elmozdulások és feszültségek. . . . . . . . . . . 7. Energikus kapcsolatok. . . . . . . . . . . . . . 8. Kényszer az átadásra. . . . . . . . . . . . . . 9. Dislokációs reakciók . . . . . . . . . . . . . . . .
10. Dislokációs csomópont. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. A diszlokációs vonalak vágása. . . . . . . . . . . 12. A diszlokációk generálása források szerint. . . . . . 13. A forrás által generált diszlokációk elrendezése 14. Néhány példa más elmozdulási elrendezésekre. . 15-én A diszlokációk dinamikája . . . . . . . . . . . . .
I11. Kísérleti eredmények a fémes mélyedések deformációjáról
1. A csúszó rendszerek kristálytani kiválasztásához. . . . . . . . . . . . 2. Sweep görbe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Csúszó vonalak és deformációs kötőanyagok. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Változások a kristály belsejében a csúszás miatt . . . . . . . . . .
a) Röntgensugárzás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) elektromos ellenállás. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) energiatartalom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. A plasztikus deformáció elmozduláselméletének elméleti megközelítései
1. Dislokációk és mozgásuk akadályainak létrehozása. . . . . 2. A deformálatlan kristály szerkezete. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Rugalmas határ (kritikus nyírófeszültség). . . . . . . . . . . . . . 4 Csúszás és megszilárdulás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. Li tera turverze ichnis 0 Journal . Haladás a fizikában "
79 82 84 86 87 89 91 92 96 98
109 110 125 134 135 138 141
7 4 HAASEN P. és LEIBFRIED
A kristály műanyag tulajdonságainak vizsgálatára a húzópróba a szokásos módszer. Megmérjük a hengeres kristályminta megnyúlása és az alkalmazott húzófeszültség közötti kapcsolatot (1. ábra). Kis feszültségek esetén a megnyúlás lineárisan függ a feszültségtől, és teljesen csökken, amikor a terhelést eltávolítjuk (rugalmas egyenes vonal). A növekvő feszültséggel növekvő arányú műanyag törzset kapunk, amely megmarad a terhelés eltávolításakor. A megnyúlás plasztikus része olyan nagy, hogy a rugalmas alakváltozás általában elhanyagolható. Megkönnyebbülten és újra-
Fémkristályok deformációja és fizikai alapjaik 78
1/ektische (jer.de feszültség d
1. ábra: Az u feszültség és a képlékeny alakváltozás 8. alakváltozása közötti összefüggés a húzópróbában. A tisztán rugalmas viselkedés az 1. egyenesnek felel meg. Az u-nál nagyobb u esetén megkezdődik a műanyag törzs. Ha a P tartály terhelés alatt van, akkor a 2. rugalmas egyenes vonal áthalad a teher felengedésekor. hel a rugalmas, $, a szakasz műanyag része.
amelynek a legnagyobb nyírófeszültsége van. Ez a nyírófeszültség a csúszó folyamatnak megfelelő feszültség. A nyúlást célszerű egy másik megfelelő mennyiséggel, a csúszással helyettesíteni. A műanyag elmozdulások csúszásirányban, merőlegesen a csúszás síkjára merőlegesen mennek végbe. Ha A a különbség két pont elmozdulása között, amelyek deformálatlan állapotban vannak a dián-
A normális a H távolságra eső síkkal, a levezetés a = - Ezeknek az új mennyiségeknek a bevezetését fizikailag igazolja, hogy a kristály orientációjától erősen függő feszültség-alakváltozási görbék nagyrészt azonos nyírófeszültség-levezetési görbére redukálhatók . A fenti kísérletek azt mutatják, hogy a 6 '
76 P. HAASEN és G. LEIBFRIED
A csúszás nagyon inhomogén, mivel az érintett csúszó síkokra koncentrálódik l). Mivel a minta monokristályos jellege kezdetben megmarad a deformáció során, a legkisebb elemi csúszó lépés egy kristály csúszása a rácssík mentén egy rácsállandó körül, mint a
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02 g 5-c a:-
Fémkristályok deformációja és fizikai alapja 7 7
megállapítja, hogy a nyírási modulus nagyságrendű nyírófeszültségekre van szükség. A kiterjedt képlékeny alakváltozáshoz szükséges feszültségek azonban egy tényező körüli értékeket mutatnak: az ilyen egyidejű csúszás természetesen nem jelenti azt, hogy vannak ilyenek. Az 5. ábra két különösen egyszerű esetet használ annak megmagyarázására, hogy az elemi csúszó lépés kialakulása hogyan bontható fel egyes atomista lépésekre. A csúszó sík a z = 0 sík, a csúszás iránya az x irány, az elemi csúszó lépés mérete megegyezik az 1. rácsállandóval. Tegyük fel, hogy a jobb oldali felületen található két atomsor, amelyek párhuzamosak az y tengellyel és szomszédosak a csúszó síkkal, egymással szemben állnak eltolódni, és hogy ez a zavar, amely jelen van a szélén, elmozdul a kristályokba