Теоретическая и реальная прочности кристаллов на сдвиг

Рассмотрим кристалл

Тогда общая сила

(где N – количество пар электронов и ионов)

a – период кристаллической решётки

Тогда

Отсюда - прочность кристалла в зависимости от периода

кристаллической решётки

Основным механизмом пластического течения кристаллов является сдвигообразование. Долгое время считалось, что такое сдвигообразование происходит путем жесткого смещения одной части кристалла относительно другой одновременно по всей плоскости скольжения SS.

В неискаженной решетке атомы двух соседних параллельных плоскостей занимают положения равновесия, отвечающие минимуму потенциальной энергии (рис. а). Силы взаимодействия между ними равны нулю. При постепенном смещении одной атомной плоскости относительно другой возникают касательные напряжения, препятствующие сдвигу и стремящиеся восстановить нарушенное равновесие (рис. б). Критическое скалывающее напряжение должно составлять десятую долю от модуля сдвига. В таблице приведено ?к для ряда металлических кристаллов, определенное из опыта и вычисленное теоретически. Сравнение этих величин показывает, что реальная прочность кристаллов на сдвиг на 3—4 порядка меньше теоретически вычисленной прочности этих кристаллов. Это свидетельствует о том, что сдвиг в кристаллах происходит не путем жесткого смещения атомных плоскостей друг относительно друга, а осуществляется таким механизмом, при котором в каждый момент имеет место смещение относительно малого количества атомов. Это привело к развитию дислокационной теории пластического течения кристаллов.

?- деформация сдвига

- напряжение сдвига

G – модуль сдвига

Металл	?к, 10-7Па (эксперимен-тальное)	G, 10-7 Па	?к, 10-7Па (теоретическое)
G/2?	G/30
Медь Серебро Никель Железо Магний Цинк Кадмий	0,10 0,06 0,58 2,90 0,08 0,09 0,06	4620 2910 7800 6900 1770 3780 2640	735 455 1240 1100 280 600 420	154 97 260 230 59 126 88

Содержание раздела