Презентация - Загиров Н.Н., Иванов Е.В. Механика сплошных сред. Теория обработки металлов давлением
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. Рис. 1616..3. Гексагональная плотно упакованная . Гексагональная плотно упакованная
(ГПУ) решетка.(ГПУ) решетка.
ОбъемноОбъемно--центрированную кубическую (ОЦК) центрированную кубическую (ОЦК)
решетку (рис. решетку (рис. 1616..1) имеют хром, молибден, ) имеют хром, молибден,
вольфрам, тантал, литий, вольфрам, тантал, литий, α--железо и др. железо и др.
Гранецентрированную (ГЦК) решетку Гранецентрированную (ГЦК) решетку
(рис. (рис. 16..2) имеют алюминий, ) имеют алюминий, γ--железо, никель, железо, никель,
свинец, медь, серебро, золото, платина и др. свинец, медь, серебро, золото, платина и др.
Гексагональную плотно упакованную (ГПУ) Гексагональную плотно упакованную (ГПУ)
решетку (рис. решетку (рис. 16..3) с отношением высоты ) с отношением высоты
шестигранной призмы к стороне основания, шестигранной призмы к стороне основания,
равным равным 1,,633, имеют цинк, магний, титан, , имеют цинк, магний, титан,
бериллий и др.бериллий и др.
Изображение кристаллической структуры Изображение кристаллической структуры
металла вместо реальных атомов металла вместо реальных атомов
безразмерными точками и пренебрежение при безразмерными точками и пренебрежение при
ее построении влиянием колебаний атомов ее построении влиянием колебаний атомов
и наличием местных дефектов, всегда и наличием местных дефектов, всегда
имеющихся в реальных кристаллах, имеющихся в реальных кристаллах,
существенно отличают изображенную существенно отличают изображенную
структуру от действительно существующей, структуру от действительно существующей,
т.е. мы имеем дело с идеализированным т.е. мы имеем дело с идеализированным
изображением строения какогоизображением строения какого--либо металла.либо металла.
Известно, что все свойства кристаллов Известно, что все свойства кристаллов
определяются взаимодействием атомов между определяются взаимодействием атомов между
собой. Но так как расстояния в кристалле собой. Но так как расстояния в кристалле
между атомами и их взаимное расположение между атомами и их взаимное расположение
в разных кристаллографических направлениях в разных кристаллографических направлениях
различны, то и свойства его в разных различны, то и свойства его в разных
направлениях будут неодинаковы.направлениях будут неодинаковы.
Различие свойств по разным направлениям Различие свойств по разным направлениям
называются анизотропией. Анизотропия называются анизотропией. Анизотропия
является характерной особенность является характерной особенность
кристаллического строения и наиболее резко кристаллического строения и наиболее резко
выражена в монокристалле.выражена в монокристалле.
Однако реальные металлы и сплавы Однако реальные металлы и сплавы –– поликристаллы поликристаллы
(огромное скопление монокристаллов), состоящие (огромное скопление монокристаллов), состоящие
из большого количества поиз большого количества по--разному разному
ориентированных зерен. При беспорядочном, ориентированных зерен. При беспорядочном,
случайном расположении зерен в металле его случайном расположении зерен в металле его
механические и другие свойства во всех механические и другие свойства во всех
направлениях одинаковы и определяются направлениях одинаковы и определяются
некоторыми средними значениями. В данном случае некоторыми средними значениями. В данном случае
металл ведет себя как изотропное тело с металл ведет себя как изотропное тело с
усредненными свойствами, хотя каждое зерно усредненными свойствами, хотя каждое зерно
анизотропноанизотропно. Поэтому металлические тела еще . Поэтому металлические тела еще
называют называют квазиизотропнымиквазиизотропными (условно изотропным). (условно изотропным).
Механизм пластической деформации проявляется в Механизм пластической деформации проявляется в
наиболее чистом виде в бездефектном наиболее чистом виде в бездефектном
монокристалле, о чем речь пойдет далее.монокристалле, о чем речь пойдет далее.
Механизм пластической деформации.Механизм пластической деформации.
Пластическая деформация монокристалла.Пластическая деформация монокристалла.
Скольжение и Скольжение и двойникованиедвойникование..
Особенности пластической деформации Особенности пластической деформации
поликристаллов.поликристаллов.
Внутрикристаллитная Внутрикристаллитная
и межкристаллитная деформации.и межкристаллитная деформации.
Пластическая деформация монокристалла Пластическая деформация монокристалла
может происходить в основном двумя путями: может происходить в основном двумя путями:
скольжением и скольжением и двойникованиемдвойникованием..
Скольжение представляет собой параллельное Скольжение представляет собой параллельное
смещение тонких слоев монокристалла смещение тонких слоев монокристалла
относительно друг друга по определенным относительно друг друга по определенным
кристаллографическим плоскостям и кристаллографическим плоскостям и
направлениям. Обычно плоскостями направлениям. Обычно плоскостями
скольжения являются плоскости с скольжения являются плоскости с
наибольшей плотностью размещения атомов, наибольшей плотностью размещения атомов,
а направлениями скольжения а направлениями скольжения ––
те направления, по которым межатомные те направления, по которым межатомные
расстояния минимальны.расстояния минимальны.
Применяя это правило к основным типам Применяя это правило к основным типам
кристаллических решеток, можно установить кристаллических решеток, можно установить
следующее.следующее.
1. В металлах с ОЦК решеткой направление . В металлах с ОЦК решеткой направление
плотной упаковки совпадает с направлением плотной упаковки совпадает с направлением
диагональной плоскости, а само скольжение диагональной плоскости, а само скольжение ––
с направлением диагонали в этой плоскости.с направлением диагонали в этой плоскости.
2. В металлах с ГЦК решеткой внутри . В металлах с ГЦК решеткой внутри
элементарной ячейки имеется четыре элементарной ячейки имеется четыре
октаэдрическихоктаэдрическихплоскости с наиболее плотной плоскости с наиболее плотной
упаковкой. В каждой из этих плоскостей имеются упаковкой. В каждой из этих плоскостей имеются
три направления плотной упаковки. Всего в три направления плотной упаковки. Всего в
кристалле с ГЦК имеется кристалле с ГЦК имеется 12 наиболее вероятных наиболее вероятных
систем скольжения.систем скольжения.
3. Скольжение в ГПУ кристаллах совершается . Скольжение в ГПУ кристаллах совершается
в плоскостях, параллельных основанию в плоскостях, параллельных основанию
шестигранной призмы основной ячейки. шестигранной призмы основной ячейки.
В самой плоскости скольжения имеется три В самой плоскости скольжения имеется три
направления минимального расстояния направления минимального расстояния
между атомами.между атомами.
Повышение температуры, а следовательно, Повышение температуры, а следовательно,
и амплитуды тепловых колебаний атомов и амплитуды тепловых колебаний атомов
приводит к тому, что процесс скольжения приводит к тому, что процесс скольжения
может происходить и по другим плоскостям.может происходить и по другим плоскостям.