Пластическая деформация материалов
После достижения предела текучести начинается процесс пластической деформации материала. В отличие от упругой деформации при пластической деформации линейная зависимость между ст и е нарушается. При некотором значении а образец деформируется без дальнейшего увеличения нагрузки (см. рис. 8.3, в). Такое явление называется текучестью и характеризуется физическим пределом текучести от.
На способность материала к пластической деформации сильно влияет тип химической связи. Материалы с ковалентной и ионной связью (С, Si, Ge, NaCl, стекла, керамика и т. д.) практически не подвержены пластической деформации, в то время как многие материалы с металлической связью и некоторые полимеры весьма пластичны.
Пластическая деформация обусловлена сдвигом одних частей кристалла относительно других и не исчезает после снятия нагрузки (устраняется лишь упругая составляющая деформации). Для деформации идеального кристалла необходимо приложить огромное усилие, поскольку в этом случае требуется одновременный сдвиг всех атомов, поэтому теоретический предел прочности выше реального приблизительно на 2—3 порядка.
В настоящее время выращивают нитевидные монокристаллы (усы) с очень низкой плотностью дислокаций, прочность таких кристаллов близка к теоретически возможной. К сожалению, эти кристаллы очень малы (их длина не превышает нескольких миллиметров, а диаметр — нескольких микрометров), к тому же они не обладают пластичностью (на рис. 8.3, а показана типичная диаграмма растяжения для нитевидных кристаллов).
В реальности же в большинстве случаев пластическая деформация осуществляется путем скольжения или двойникования в результате движения дислокаций в кристалле (возможны также другие механизмы, например диффузионный массоперенос, зернограничное скольжение, сбросообра- зование). При этом связь между частями кристалла не нарушается, но изменяется взаимное расположение атомов в кристаллической решетке.
На рисунке 8.22 показаны схемы пластической деформации, происходящей путем скольжения (а) и двойникования (б).
Рис. 8.22. Схемы пластической деформации скольжением (а) и двойникованием (б)
