(4)孿晶

金屬的塑性變形除了以滑移方式進(jìn)行外, 孿晶也是塑性變形的重要方式之一。所謂孿晶, 就是晶體在切應(yīng)力的作用下, 其一部分沿著某一定的晶面和晶向, 按一定的關(guān)系發(fā)生相對的位向移動, 其結(jié)果使晶體的一部分與原晶體的位向處于相互對稱的位置 (圖1-12)。也稱為孿生(孿晶)或雙晶。

圖1-12 晶體的孿生

在孿晶變形時, 所有平行于孿晶面的原子平面都朝著一個方向移動。每一晶面移動距離的大小與它們距孿晶面的距離成正比。孿晶變形后, 晶體的變形部分與未變形部分以孿晶面為對稱面形成對稱。

孿晶是否發(fā)生, 和晶體的對稱性有密切關(guān)系。面心立方的金屬, 由于對稱性高, 容易滑移, 孿晶不常見。體心立方晶格的金屬只有在沖擊變形或低溫拉伸時, 才出現(xiàn)孿晶。密排六方晶格金屬, 其對稱性低, 滑移系統(tǒng)少, 當(dāng)晶體取向不利于滑移時, 孿晶便成為塑性變形的主要方式。

孿晶的進(jìn)行過程往往是突變式的, 并可聽到特有的干裂聲, 在某些情況下會使晶體產(chǎn)生空隙, 降低其密度。孿晶也可以在相變和再結(jié)晶時出現(xiàn)。如對密排六方晶格的金屬試樣進(jìn)行拉伸, 當(dāng)變形達(dá)到一定程度后, 即開始出現(xiàn)鋸齒型的拉伸曲線。此時還可以聽到折裂聲, 這就是晶體內(nèi)產(chǎn)生了孿晶式塑性變形過程的象征。

一般孿晶過程不能引起較大的塑性變形, 而僅當(dāng)滑移過程受阻, 變形抗力顯著增加時, 繼續(xù)滑移的變形抗力超過產(chǎn)生孿晶的臨界值時, 才出現(xiàn)孿晶。孿晶的出現(xiàn)可能會使個別取向不利的滑移面變成有利取向, 從而使滑移繼續(xù)下去。但一般出現(xiàn)了孿晶變形, 就象征著金屬即將發(fā)生斷裂而宣告塑性變形的終了。