Механизмы пластической деформации:
скольжение;
двойникование;
межзеренное перемещение (зернограничное скольжение).
Скольжение состоит в сдвиге одной части кристалла относительно другой путем последовательного перемещения дислокаций. В металлах с плотноупакованной решеткой (К12, Г12) кроме скольжения, возможно двойникование – зеркально симметричное смещение одной части кристалла относительно другой.
При пластической деформации поликристаллического металла, кроме того, происходит зернограничное скольжение, которое активизирует диффузию дислокаций, вакансий и межузельных атомов. Зерна удлиняются и дробятся, образуется волокнистая структура (рис.12).
При большой пластической деформации под влиянием внешних сил формируется текстура деформации – структура с преимущественной кристаллографической ориентировкой зёрен.
Рис. 12. Изменение формы зерна в металле под действием пластической деформации: до деформации (а) и после деформации (б)
В таком состоянии металл анизотропен, т.е. имеет различные свойства в разных направлениях.
Величину деформации характеризуют степенью пластической деформации e: , где Н0 и Н – размер образца до и после деформации соответственно.
С увеличением степени пластической деформации прочность и твердость повышаются, а пластичность уменьшается (рис. 13). Упрочнение металла при пластической деформации называется наклепом. Упрочнение вызвано:
увеличением плотности дислокаций r до 1011…1012 см-2;
искажением кристаллической решетки;
дроблением зерен.
Рис. 13. Влияние степени пластической деформации на механические свойства металла