Двойникование

Пластическая деформация некоторых металлов, имеющих плогноупакованные решетки К12 и Г12, кроме скольжения может осуществляться двойникованием, которое сводится к переориентации части кристалла в положение, симметричное по отношению к первой части относительно плоскости, называемой

плоскостью двойникования (рис. 31,д). Двойникование, подобно скольжению, сопровождается прохождением дислокаций сквозь кристалл. По сравнению со скольжением двойникование имеет меньшее значение. В металлах с ГЦК и ОЦК решеткой двойникование наблюдается только при больших степенях деформирования и низких температурах.

Пластическая деформация поликристаллов

Пластическая деформация поликристаллического металла протекает аналогично реформации монокристалла путем сдвига (скольжения) или двойникования. Формоизменение металла при обработке давлением происходит в результате пластической деформации каждого зерна. Плоскости и направления скольжения в каждом зерне различные. При увеличении внешней силы скольжение первоначально начинается в наиболее благоприятно ориентированных зернах, где достигнуто критическое касательное напряжение. Движение дислокаций, начавшееся в одном зерне, не может переходить в соседнее зерно, так как в нем системы скольжения ориентированы по-иному.

Достигнув границы зерна, дислокации останавливаются. Однако напряжения от скопления дислокации у границы зерна могут упруго распространяться через границу и привести в действие источники Франка - Рида в соседнем зерне. В этом случае имеет место «эстафетная» передача деформации от одного зерна к другому. Границы зерна тормозят движение дислокаций. Поэтому в поликристаллическом металле стадия I практически отсутствует, а во II стадии деформационного упрочнения - коэффициент упрочнения выше (рис. 34). Первоначально под микроскопом на предварительно полированных и деформированных образцах можно наблюдать следы скольжения в виде прямых линий, которые одинаково ориентированы в пределах отдельных зерен.

При большой деформации в результате процессов скольжения зерна меняют свою форму (рис. 35). До деформации зерно имело округлую форму (рис. 35,а), после деформации в результате смещения по плоскостям скольжения зерна вытягиваются в направлении действующих сил Р, образуя волокнистую или слоистую структуру (рис. 35,6). Одновременно с изменением формы зерна внутри него происходит формирование субзерен и увеличение угла разориенгировки между ними.

Рис. 35. Изменение формы зерна металла в результате скольжения (штриховой линией показана граница деформированною зерна, кажущаяся ровной благодаря ничтожно малым размерам пачек скольжения): а - схема микроструктуры металла до деформации; б - схема микроструктуры металла после деформации

Текстура деформации

При большой степени деформации возникает преимущественная ориентация кристаллографических плоскостей и направлений в зернах. Закономерная ориентация зерен относительно внешних деформационных сил получила название текстуры (текстура деформации).

Чем больше степень деформации, тем большая часть кристаллических зерен получает преимущественную ориентацию (текстуру). Характер текстуры зависит от природы металла и вида деформации (прокатка, волочение и т. д.). Кристаллографическую текстуру не следует отождествлять с волокнистой структурой, волокнистость иногда может и не сопровождаться текстурой. Образование текстуры способствует появлению анизотропии механических и физических свойств.