Наиболее важным результатом структурного изменения при пластической деформации является резкое увеличение плотности дислокаций. Если у отожженного поликристаллического материала плотность дислокаций составляет 106 -108 см-2 , то после сильной деформации она увеличивается на несколько порядков - до 1010 -1012 см-2.
Структура отожженной (а) и деформированной (б) растяжением на 25 % латуни (х200)
Электронно-микроскопическое исследование показало, что с увеличением степени деформации дислокации связываются в сложные сетки. В зернах начинает формироваться ячеистая структура, характеризующаяся неравномерным распределением дислокаций, - образуются густые замкнутые объемные дислокационные сплетения (границы ячеек), внутри которых плотность дислокаций остается относительно небольшой. Соседние ячейки разориетированы между собой на небольшой угол и поэтому такая дислокационная граница является малоугловой.
С увеличением деформации ячеистая структура становится более развитой, границы оказываются не такими размытыми, из объемных они постепенно преобразуются в относительно плоские, но с высокой плотностью дислокаций. Подобные хорошо оформленные ячейки с плоскими стенками называются субзернами, а саму образовавшуюся структуру - субзеренной.
Ячеистая структура деформированного материала (просвечивающая электронная микроскопия). Аустенитная сталь, деформация 80%. х30000
Таким образом, с возрастанием степени пластической деформации резко возрастает плотность дислокаций, увеличивается число порогов, может формироваться ячеистая структура (переходящая в субзеренную), растет концентрация точечных дефектов.
Текстура деформации
|
|
В результате деформирования поликристалла в большинстве зерен начинает преобладать определенное кристаллографическое направление или определенные направление и плоскость, располагающиеся параллельно направлению деформации. Такая преимущественная кристаллографическая ориентировка называется текстурой. Различают несколько основных типов текстур. определяемых, главным образом, способом деформации.
Текстурообразование вследствие пластического деформирования
Волокнистые текстуры. Такие текстуры возникают в условиях доминирования одноосных процессов деформирования - волочения, прессования, радиальной ковки, в результате которых зерна вытягиваются в направлении деформации. Например, волокнистая текстура, формирующаяся при волочении, характеризуется особым кристаллографическим направлением, параллельным оси проволоки.
< uvw > - текстура волочения
Текстуры прокатки. Для текстур прокатки характерно не только определенное кристаллографическое направление, параллельное направлению прокатки, но также определенная кристаллографическая плоскость, параллельная плоскости прокатки (плоскости листа или полосы).
< uvw > + { hkl } текстура прокатки
Практическая важность образования текстур обусловлена тем, что они вызывают анизотропию механических и физических свойств поликристаллов. Такая анизотропия может либо оказаться серьезным недостатком, либо быть весьма полезной. Например, при подходящем выборе текстуры лист в нужном направлении может быть прочнее, чем лист из того же материала, но без текстуры.
Текстуры волочения для ОЦК (а) И ГЦК (б) металлов
Текстуры прокатки для ОЦК (а) И ГЦК (б) металлов
Текстуры деформации