Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie
Wydział Metali Nieżelaznych
Katedra Metali Metalicznych i Nanoinżynierii
PRACA DOKTORSKA
ANALIZA MECHANIZMÓW DEFORMACJI
W MONOKRYSZTAŁACH CU-8%AT. AL
ROZCIĄGANYCH W TEMPERATURZE 77K
Mgr inż. Małgorzata Perek
Promotor:
Dr hab. inż. Marek S. Szczerba, prof. AGH
Dziękuję promotorowi
Panu Dr hab. inż. Markowi Szczerbie, prof. AGH
za udzieloną pomoc, poświęcony czas i dyskusje niezbędne przy
realizacji niniejszej pracy.
Dziękuję Kolegom
z Laboratorium Struktury i Mechaniki Kryształów
za miłą i serdeczną atmosferę panującą podczas pracy oraz
za pomoc przy realizacji badań doświadczalnych.
Składam serdeczne podziękowania
Pracownikom Wydziału Metali Nieżelaznych
za stworzenie miłej atmosfery pracy podczas powstawania
niniejszej pracy.
Dziękuję moim rodzicom i siostrze za wyrozumiałość i wsparcie.
Spis treści
1.
Wstęp
5
2.
Podstawy geometrii rozciąganych kryształów RSC
6
3.
Stan zagadnienia
10
3.1. Kryterium bliźniakowania w kryształach RSC
10
3.1.1. Naprężenie bliźniakowania 10
3.1.1.1. Pomiary naprężenia bliźniakowania w kryształach RSC
10
3.1.1.2. Podstawy fizyczne
15
3.1.1.3. Wpływ historii odkształcenia
17
3.1.2. Bliźniakowanie typu overshoot 19
3.1.3. Kryterium bliźniakowania I i II overshootu 22
3.1.4. Bliźniakowanie typu non–overshoot 23
3.2.
Niskotemperaturowe odkształcenie plastyczne kryształów RSC
24
3.2.1. Mechanizmy odkształcenia plastycznego
25
3.2.1.1. Poślizg adiabatyczny
26
3.2.1.2. Transformacja poślizg–bliźniakowanie
28
3.2.1.3. Bliźniakowanie wyższego rzędu
32
3.2.2. Oddziaływania bliźniak-bliźniak 37
3.2.2.1. Obserwacje doświadczalne
37
3.2.2.2. Modele dyslokacyjne i dysklinacyjne
45
3.2.2.3. Zjawiska towarzyszące przecinaniu się bliźniaków mechanicznych
51
4.
Cel pracy
54
5.
Metodyka badań własnych
55
5.1. Materiał i warunki odkształcenia plastycznego
55
5.2.
Dobór metod
badawczych
56
5.2.1. Weryfikacja kryterium bliźniakowania typu non-overshoot
56
5.2.1.1. Identyfikacja bliźniakowania typu non-overshoot
58
5.2.1.2. Wyznaczenie względnego czynnika orientacji
60
5.2.1.3. Wyznaczenie udziału aktywnych systemów poślizgu
60
5.2.2. Badania niskotemperaturowego odkształcenia plastycznego
62
5.2.2.1. Charakterystyki naprężenie-odkształcenie
62
5.2.2.2. Monitorujące badania rentgenowskie
63
5.2.2.3. Badania lokalnego rozkładu orientacji
64
5.2.2.4. Badania techniką transmisyjnej mikroskopii elektronowej
65
6.
Wyniki badań i dyskusja
67
6.1.
Analiza kryterium bliźniakowania typu non-overshoot
67
6.1.1. Opis bliźniakowania typu non-overshoot w monokryształach o orientacji <145> 67
6.1.1.1. Weryfikacja stosowalności prawa Schmida
67
6.1.1.2. Odniesienie do bliźniakowania typu overshoot w monokryształach o orientacji <112>
69
6.2.
Analiza niskotemperaturowego odkształcenia plastycznego
73
6.2.1. Mechanizmy odkształcenia w rozciąganych monokryształach o orientacji <145> 73
6.2.1.1. Kodeformacja poślizgu i bliźniakowania typu non-overshoot
75
6.2.1.2. Współdziałanie bliźniakowania pierwotnego i sprzężonego79
6.2.2. Mechanizmy odkształcenia w rozciąganych monokryształach o orientacji <112> 84
6.2.2.1. Transformacja poślizg–bliźniakowanie
88
6.2.2.2. Kodeformacja poślizgu i bliźniakowania typu overshoot
93
6.2.2.3. Zjawisko bliźniakowania drugiego rzędu
95
6.2.3. Analiza zjawisk towarzyszących oddziaływaniu bliźniak-bliźniak 103
6.2.3.1. Akomodacyjny poślizg i bliźniaki drugiego rzędu
107
6.2.3.2. Dysklinacyjny mechanizm akomodacji
112
6.2.3.2. Trójkątne obszary nowych orientacji
