лощині ковзання. Таким чином, якщо через позначити обсяг кристала, то прирощення пластичного зсуву одно.
Нехай загальна протяжність дислокацій, яка припадає на 1 см3 кристала, дорівнює; тоді макроскопічна сдвіговая деформація дорівнює
(1.1)
де величина називається щільністю дислокацій.
1.3 Швидкість пластичної деформації. Рівняння Орована
Пластична деформація є результатом необоротних колективних зсувів атомів. У кристалах ці зсуви відбуваються шляхом руху дислокацій, що є атомним механізмом пластичної деформації. Рух дислокацій може викликати макропластіческую деформацію зразка шляхом або ковзання, або двойникования.
Ковзання - це трансляція однієї частини кристала по відношенню до іншої без зміни обсягу. Трансляція зазвичай відбувається за звичайною кристалографічної площині і в певному кристалографічному напрямку.
Рис. 1.4. Схема кристаллографического ковзання
а- до деформації; б - після деформації
Схема процесу ковзання наведена на рис.1.4 (а). Якщо до кристалу докладено напруга занадто мале, щоб викликати пластичне ковзання, то кристал деформується пружно, а якщо при цьому напруга розподілено по кристалу рівномірно, то деформація кристала буде однорідною (рис.1.4 а). Розглядаючи зміна форми, викликане ковзанням, ми будемо нехтувати пружною деформацією. На рис.1.4 (б) видно, як виглядає кристал після того, як відбулося ковзання в напрямку? по площині, показаної на малюнку. Порівнюючи рис.1.4, а і б, бачимо, що форма кристала змінилася, а обсяг став постійним; незмінною залишилася і орієнтація решітки. Дві половини кристала по обидві сторони від площини ковзання зберегли ідентичну орієнтацію.
Лінії ковзання легко побачити в мікроскоп, а іноді їх вдається спостерігати і неозброєним поглядом, так як одиничний крок трансляційного ковзання може бути більше 1 мкм, що відповідає пересуванню на кілька тисяч параметрів решітки. Ковзання в кристалі відбувається найчастіше по добре розвиненим кристалографічних площинах з малими індексами і притому завжди в певному кристалографічному напрямку; ці площини називаються площинами ковзання.
У дуже рідкісних випадках сходинки ковзання на кристалах бувають настільки високими, що їх можна спостерігати неозброєним оком.
Рис.1.5. Схема тонкої структури ліній ковзання, спостережуваної в електронному мікроскопі
У електронний мікроскоп видно, що і у цих сходинок, і у тих, які в оптичний мікроскоп здаються одиничними сходинками, насправді є складна тонка структура з боле тонких сходинок (рис. 1.5).
За міру величини ковзання в кристалі приймають макроскопічну величину, усереднену за обсягом кристала, що містить багато індивідуальних сходинок ковзання. Якщо s - відносне зміщення в напрямку ковзання двох площин, паралельних площині ковзання і віддалених один від одного на відстань h, виміряний по нормалі до площини ковзання (рис.1.6), то деформація кристаллографического зсуву? визначається як:
?=s/h,
де?=tg? на рис.1.6.
Рис.1.6. До визначення кристаллографического зсуву
Коли? дуже мала, то її можна записати через компоненти чистого тензора деформацій? ij. Якщо x 1 - напрям ковзання, а x 3 - нормаль до площини ковзання, то?=2? 13=2? 31, що дорівнює технічного сколюють? 13 =? 31.
Рис. 1.7. Зсуви, симетричні щодо центру інверсії
Якщо обсяг кристала досить великий, так що деформацію можна вважати однорідною, то? вдається виразити через компоненти тензора e ij, а саме?=e 13.
Елементами ковзання кристала називаються напрямок ковзання і площину ковзання. Іноді їх називають ще напрямком зсуву і площиною зсуву. Площина ковзання і лежить в ній напрям ковзання разом утворюють систему ковзання.
Деформація, яка відбувається при ковзанні, являє собою просто зрушення, так що по відношенню до центру кристала відносні зміщення неминуче центросімметрічни (ріс.1.7). Тому одиничний зсув по системі ковзання, наприклад по площині ковзання з одиничною нормаллю n і по напрямку ковзання, нормальному до n, наприклад?, Створює таку ж деформацію, як і ковзання по площині з нормаллю - n в напрямі -?. Кратність площин і напрямків ковзання залежить від точкової групи кристала. Через центросімметрічни характеру процесу ковзання для визначення кратності систем ковзання потрібно користуватися поняттям класу Лауе.
Задана система ковзання, наприклад n,?, здатна діяти або в позитивному, або в негативному напрямку, так що по площині з ...
