Системы скольжения дислокаций

Скольжение дислокаций происходит по плоскостям скольжения (ПС) в определённых направлениях скольжения (НС), образующих системы скольжения.

Рис. 16. Системы скольжения {111} <110> в ГЦК - металлах

Рис. 17. Системы скольжения в ОЦК и ГПУ - металлах

Плоскость скольжения - это наиболее плотно упакованная атомами плоскость кристаллической решетки (т.е. атомная плоскость с наибольшей ретикулярной плотностью). Направление скольжения - это направление, в котором расстояния между атомами минимальны. Например, в гранецентрированной решетке ПС является семейство {111}, а НС - направления семейства <110>. Плоскость и направление скольжения, лежащее в этой плоскости, образуют систему скольжения (СС). Всего в гранецентрированной ячейке 4 ПС типа {111} и 3 НС типа <110> в каждой, т. е. всего 12 СС {111} <110> (4*3=12). В объемноцентрированной решетке СС {110} <100> и {110} <111>. Всего в объемноцентрированной кубической решетке 6 плоскостей скольжения {110} и 2 НС <100> в каждой, т.е. 12 СС. Но в этой решётке возможно также действие других СС и всего их может быть 48. В гексагональной плотноупакованной решетке плоскостями скольжения являются плоскости семейства {0001}, а направлениями скольжения – направления семейства <2110>, всего – 3 СС.

23. Пластическая деформация и поворот решётки при сдвиге по СС

Под действием касательных напряжений происходит скольжение дислокаций по системам скольжения и сдвиг одних частей кристалла относительно других.

В результате сдвига должен происходить поворот кристаллита d w против часовой стрелки на рис. 18 – поз. б). Но такой поворот запрещён внешними условиями деформации (например, при прокатке или ковке высота должна уменьшаться, а не увеличиваться) и происходит обратный поворот кристаллита с разворотом кристаллической решётки d Q = -dw ((поз. в). В результате меняется ориентация кристаллической решётки относительно внешних направлений полосы и уменьшается толщина полосы (сравни поз. а, в, рис. 18).

Рис. 18. Модель «домино»: сдвиги и повороты решётки при деформации:

а – кристаллит с системами скольжения до деформации;

б – поворот кристаллита в результате сдвигов по системам скольжения;

в – поворот решётки в результате вынужденной внешней деформации.