1.3. Роль межкристаллитной деформации.

Межкристаллитная деформация выра­жается в относительном смещении зерен одного относительно другого. При этом на соотношение между внутрикристаллитной и межкристаллитной деформациями поликристалла оказывает влияние различие свойств металла внутри зерен и по их границам.

На границе зерен существует переходный слой, в котором законо­мерность расположения атомов резко нарушается. Отсутствие закономерного расположения атомов в пограничных слоях зерен является следствием взаимодействия атомов смежных зерен, не­правильности их формы и взаимного «надавливания» зерен при кристаллизации из расплава. Кроме того, при затвердевании расплава по границам зерен скапливаются нерастворимые примеси. Таким образом, пограничные слои зерен отличаются от внутрен­них слоев физико-химическими свойствами. Отсутствие правиль­ности строения металла в пограничных межзеренных слоях приводит к тому, что атомы в этих слоях не находятся в положениях, соответствующих минимуму потенциальной энергии. Отсюда сле­дует, что их подвижность может быть больше, чем во внутренних слоях зерен, а их относительное перемещение (происходящее не по каким-либо определенным плоскостям) может требовать относительно меньших касательных напряжений. Однако возможность относительного смещения атомов в пограничных слоях не всегда больше, чем для внутренних слоев, в которых скольжение осу­ществляется перемещением дислокации.

Смещение атомов в пограничных слоях зерен затрудняется наличием нерастворимых примесей и неправильной формой поверхности зерен, приводящей к их зацеплениям и заклиниваниям II процессе деформации.

При межкристаллитной деформации возникают повреждения по границам зерен, ведущие при ее развитии к образованию микро- а затем и макротрещин, что в конечном итоге может при­нести к разрушению поликристалла.

Повреждения по границам зерен уменьшаются с уменьшением величины зерен, так как в этом случае облегчается вращение зерен (особенно равноосных).

Значительная пластическая деформация может происходить и случае достаточно прочных границ зерен, когда межкристаллитные перемещения незначительны и играют второстепенную роль.

Однако межзеренные перемещения могут играть и значитель­ную роль в формоизменении тела, если возникающие поврежде­ния границ зерен «залечиваются» полностью или в значительной степени в процессе деформации. Это явление наблюдается преиму­щественно при высоких температурах.

Разная ориентировка плоскостей скольжения в зернах поли­кристалла, а следовательно, и разная величина упругой деформации, соответствующей началу пластической деформации от­дельных зерен, приводят при разгрузке к возникновению остаточ­ных напряжений второго рода. Заметим, что остаточные напря­жения условно делят на три рода. Остаточные напряжения первого рода образуют силы, уравновешивающиеся между отдель­ными частями твердого тела (заготовки), остаточные напряжения второго рода – между отдельными поликристаллами и остаточные напряжения третьего рода – между отдельными группами атомов.