IV стадия - фрагментация

1. В металлах с ГЦК решеткой (Fe_, Сu, Al, Ni, Ag) 4 плоскости скольжения (111) с 3 направлениями скольжения вдоль диагоналей граней [110] образуют 12 систем скольжения (рис. а).

2. В металлах с ОЦК решеткой (Fe_, W) плоскости скольжения (110), (112), (123) и направления скольжения вдоль пространственных диагоналей [111] образуют 48 систем скольжения (рис. б).

При деформации металлы с ГЦК решеткой упрочняются сильнее, чем с ОЦК.

В металлах с ГПУ решеткой при c/a  1,63 (Mg, Zn) скольжение происходит по плоскости базиса (0001) и трем направлениям скольжения (рис. в). Эти металлы менее пластичны и труднее, чем металлы с кубической решеткой, поддаются прокатке, штамповке.

В металлах с ГПУ решеткой при c/a  1,63 (Zr, Ti) скольжение происходит по плоскостям базиса, пирамидальным и призматическим плоскостям. Эти металлы более пластичные, чем магний и цинк.

Деформация поликристаллов

I стадия легкого скольжения отсутствует.

• Достигнув границы зерна, дислокации останавливаются.

• Напряжения при скоплении дислокаций упруго распространяются через границу.

• В соседнем зерне начинает работать источник-Франка-Рида.

Зерна деформируются неодинаково, т.к. ориентированы произвольно по отношению к приложенной нагрузке.

Деформация зерен сопровождается изгибами и поворотами плоскостей скольжения.

• Зерна вытягиваются в направлении пластического течения.

Фрагментация.

• Внутри зерен дислокации сначала распределены равномерно.

• При увеличении степени деформации более 40 % появляется ячеистая структура. Ячейки с размером 0,2–3 мкм свободны от дислокаций; границы ячеек – сложно переплетенные стенки дислокаций.

Текстура деформации. При большой степени деформации возникает ориентация зерен в направлении, перпендикулярном нормальным напряжениям, − механическая текстура (рис. г).

В холоднокатаном металле зерна сплюснуты в вертикальном направлении и вытянуты в продольном.

Кристаллографическая текстура − ориентация кристаллографических плоскостей и направлений в зернах относительно выбранных в пространстве.

Деформирование двухфазного сплава.

Каждая фаза имеет свои плоскости скольжения.

Процесс деформирования зависит от количества и структуры второй фазы, ее распределения.

Дислокация наталкивается на когерентные частицы второй фазы

• Она их перерезает или огибает, в зависимости от размеров, расстояния между ними.

• Небольшие когерентные частицы перерезаются дислокациями. Чем они прочнее, тем труднее перерезаются дислокациями.

• Большие когерентные частицы, находящиеся на значительном расстоянии одна от другой, огибаются дислокациями с образованием петель.

Дислокация наталкивается на некогерентные частицы

• Она их только огибает

Оставив петлю вокруг частицы дислокация скользит в прежнем направлении

• Число петель вокруг частиц увеличивается

• Расстояние между частицами уменьшается.

• Напряжение для продвижения дислокации между частицами возрастает,прочность металла увеличивается.