hrvatski

Uloga i gibanje dislokacija u plastičnoj deformaciji

Postupci oblikovanje deformiranjem podrazumijevaju procese oblikovanja bez razaranja materijala. Temeljni proces oblikovanja metala deformiranjem je plastična deformacija, koja se javlja uslijed opterećenja koje premašuju granicu razvlačenja materijala. Pojava plastične deformacije objašnjava se promjenom mikrostrukture metala, odnosno njegove kristalne strukture. Promjena mikrostrukture zapravo podrazumijeva preraspodjelu atoma koji sačinjavaju kristalnu rešetku. Preraspodjela atoma se objašnjavala na teoretskom, odnosno idealnom modelu kristalne rešetke, nazvanim monokristalom. Međutim, teorijske vrijednosti nisu se podudarale sa realnim, te je zaključeno kako realni metali polikristalne strukture, te tako sadržavaju više kristalnih zrna različite orijentacije te nepravilnosti rasporeda atoma. Nepravilnosti, odnosno defekti, dijele se na četiri vrste prema pojavnom obliku: točkaste, linijske, dvodimenzijske i volumne. Upravo linijski defekti, odnosno tzv. dislokacije pokazale su se kao pokretači preraspodjele atoma. Dislokacije se dijele na bridne i vijčane, međutim u stvarnosti se pojavljuju povezane u kombinirane, odnosno u dislokacijskim petljama. Zbog deformiranja privlačnih veza između atoma u kristalu uzrokovane pojavom dislokacije, potrebno naprezanje za pokretanje gibanja je znatno manje negoli teorijsko. Pokazalo se kako je za gibanje dislokacija zaslužno smično naprezanje unutar kristala. Gibanje dislokacije odvija se po kliznim ravninama, koje u kristalnoj rešetci predstavljaju ravninu najveće gustoće atoma. Pomak klizanja duž klizne ravnine prikazuje se Burgersovim vektorom, to jest on predstavlja jedinični pomak klizanja. Mehanizmi gibanja dislokacije su klizanje, koje se odvija paralelno s kliznom ravninom, i penjanje, koje je smjerom okomito na kliznu ravninu. Dislokacije se ne mogu zaustaviti unutar kristala, odnosno gibaju se dok ne naiđu na susjedne dislokacije, površinu kristala ili granice zrna, koje im predstavljaju nepremostivu zapreku. Upravo su granice zrna područja gdje se gomilaju dislokacije. Gomilanjem dislokacija stvara se otpor gibanju ostalih dislokacije, što predstavlja očvršćavanje metala. Upravo to očvršćavanje metala svojstveno je za oblikovanja hladnim deformiranjem, koja se provode na dovoljno niskim temperaturama da ne dogodi rekristalizacija i oporavak strukture, čime bi se vratila početna svojstva metala.

oblikovanje metala deformiranjem, plastična deformacija, monokristalna i polikristalna struktura, ravnine klizanja, dislokacije, hladna deformacija, očvršćavanje

nije evidentirano