Деформация монокристаллов и поликристаллов. Физические основы пластической деформации металлов.

Известно, что любой металл имеет кристаллическую структуру, состоящую из отдельных зерен (кристаллитов), связанных между собой межкристаллическим веществом, которое состоит из основного металла и примесей. Пластическая деформация кристаллических тел сопровождается межкристаллической и внутрикристаллической деформациями, а также раздроблением кристаллитов. 

Межкристаллическая деформация происходит тогда, когда межкристаллическое вещество менее плотное, чем сами кристаллиты; внутрикристалпическая, наоборот, когда межкристаллическое вещество представляет прочную связь. В этом случае деформация будет происходить за счет сдвига частиц металла внутри самих кристаллитов.

Как показывает опыт, межкристаллическая деформация происходит при малых скоростях деформации и высокой температуре, в то время как внутрикристаллическая происходит при больших скоростях деформации и низких температурах.

В поликристаллическом теле кристаллиты дезориентированы. В этом случае пластическая деформация начинается тогда, когда будет превышен предел упругости данного металла. Однако при переходе за предел упругости пластическая деформация не сразу воздействует на весь объем, а только на небольшую часть кристаллов, ориентированных так, что их плоскости скольжения находятся под углом 45 С к приложенной силе. По мере увеличения деформации эти зерна окажут влияние на другие, а число сдвигов отдельных зерен будет все более увеличиваться. Деформация распространяется на весь объем, сопровождаясь групповыми сдвигами и дроблением зерен на более мелкие, ориентируя их в направлении деформации. При холодной и теплой обработке металлов давлением кристаллиты теряют свою равноосную форму и металл приобретает волокнистую структуру.

Таким образом, при пластической деформации металлов происходит искажение кристаллической решетки, в результате чего повышается внутренняя энергия металла, способствующая развитию разупрочняющих процессов.