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Ngoaìi caïc hãû træåüt chênh ra, trong thæûc tãú kim loaûi coìn coï thãø træåüt trãn caïc màût
B
aíng 2- Hãû træåüt trong mäüt säú loaûi váût liãûu
Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng sự định
hướng của hệ trượt trong đơn tinh thể
hån
ång xãúp chàût).
ng tám khäúi vaì tám màût coï cuìng säú hãû træåüt chênh, nhæng
ï
ràòng tiãún haình keïo âuïng tám mäüt
Faûo våïi phaïp tuyãún màût træåüt âaî cho
seî coï tênh deío cao hån. Vê duû :
-Sàõt, nhäm, baûc, âäöng, vaìng (maûng láûp phæång tám khäúi vaì tám màût) deío hån ráút
nhiãöu so våïi keîm (maûng saïu phæ
-Kiãøu maûng láûp phæå
maûng tám màût coï säú phæång træåüt trong mäüt màût låïn hån nãn deío hån. ÅÍ nhiãût âäü
thæåìng âäöng, vaìng deío hån sàõt.
3-ÆÏng suáút gáy ra træåüt :
Nhæ âaî noïi åí trãn chè co æïng suáút tiãúp trãn màût træåtü vaì theo phæång træåüt måïi gáy
ra quaï trçnh træåüt. Ta tênh toaïn æïng suáút naìy. Giaí sæí
phán täú âån tinh thãø hçnh truû bàòng læûc F. Læûc keïot
goïc
T
vaì phæång træåüt goïc
O
. Goüi tiãút diãûn ngang cuía tinh thãø laì S0 thç diãûn têch màût
træåüt laì So/ cos F. ÆÏng suáút tiãúp trãn phæång træåüt laì :
W
= (F / S) cos = ( F / ST0) cosT cos
O
Trong âoï F / S0 laì æïng suáút chênh V coï giaï trë khäng âäøi trãn tiãút diãûn ngang cuía
áùu. Do âoï æïng uáút tiãúp gáy ra træåüt laì :
0
m
W
=V0cosT cos
O
. Âáy chênh laì biãøu thæïc cuía
ënh luáût Schmid, cosT cos â
O
goüi laì thæìa säú Schmid.
Nhæ váûy khi
W
coï âäü låïn væåüt quaï mäüt giaï trë tåïi haûn nháút âënh (tuìy theo tæìng kim
loaûi) thç quaï trçnh træåüt måïi xaíy ra. ÆÏng suáút
W
phuû thuä vaìo cosT cosüc
O
(hæìa säú
Schmid). Trong træåìng håüp
t
T
= 90o hay
O
= 90o giaï trë cuía
W
= 0, trong træåìng håüp naìy
ngoaûi læûc song song våïi màût træåüt hay vuäng goïc våïi phæång træåüt do âoï tinh thãøë phaï
huíy maì khäng gáy ra biãún daûng deío. ÆÏng suáút tiãúp cæûc âaûi
b
W
max = 0,5V0 khi
T
=
O
= 45o.
Nhæ váûy æïng suáút tiãúp trãn caïc hãû træåüt khaïc nhau cuîng khaïc nhau, tuìy thuäüc vaìo goïc
taûo båíi hãû træåüt våïi phæång cuía ngoaûi læûc. Khi giaï trë cuía
W
låïn hån mäüt giaï trë
W
th naìo
âoï (goüi laì æïng suáút træåüt tåïi haûn, coï giaï trë khäng âäøi våïi mäùi kim loaûi) thç sæû træåüt seî
xaíy ra. Âënh luáût Schmid quy âënh hãû træåüt naìo træåüt træåïc tiãn khi âàût taíi troüng, âoï laì hãû
træåütthuáûn låüi nhá ï caïc yãu täú âënh hæång thuá üi nhá c laìút co ú ï ûn lå út tæï
T
,
O
gáö nháút,n tåïi 45o
H
çnh 2.8- Træåüt trong âån tinh thãø:
a) Sæû âënh hæåïng cuía hãû træåüt våïi ngoaûi læûc.
b) Xã dëch taûo ra caïc báûc nhoí.
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taûi âáy giaï trë æïng suáút tiãúp tåïi haûn âaût âæåüc såïm nháút. Do âoï hãû træåüt thuáûn låüi nháút seî
t thuáûn låüi hån tham gia
xaíy ra åí hãû træåüt coï æïng suáút tiãúp låïn nháút, âoï laì hãû træåüt chênh.
ång âäúi våïi nhau mäüt khoaíng nháút âënh räöi dæìng laûi. Caïc màût træåüt caïch nhau mäüt
uaï trçnh træåüt tiãúp
nmäüt säú hãû khaïc cuîng coï giaï trë æïng suáút tiãúp
oï chênh laì hãû træåüt thæûc tãú.
aìi viãûc taûo ra caïc hãû træåüt, coìn
coï q
træåüt træåïc, tiãúp âoï khi taíi troüng tàng lãn âãún læåüt caïc hãû træåütê
træåüt.
4-Hçnh thaïi træåüt :
Quaï trçnh træåüt trong âån tinh thãø xaíy ra theo trçnh tæû sau :
-Âáöu tiãn sæû træåüt seî
Caïc màût naìy coï goïc nghiãng gáön 45onháút so våïi phæång taíi troüng. Caïc màût dëch chuyãøn
âi tæ
khoaíng caïch nháút âënh.
-Maûng tinh thãø åí xung quanh màût træåüt bë xä lãûch nãn caín tråí q
tuûc.
-Tiãúp tuûc tàng taíi troüng taïc duûng, trã
låïn hån giaï trë tåïi haûn vaì tham gia træåüt. Â
-Ngo
uaï trçnh quay cuía màût vaì phæång
træåüt âãø thu heûp caïc goïc
T
vaì
O
gáön
âãún 45o.
Quaï trçnh naìy taûo caïc báûc trãn âån
tinh thãø. Sau khi træåüt seî taûo ra biãún
daûng dæ, noï âæåüc xem laì täøng cuía caïc
báûc âoï khi thoaït ra bãö màût tinh thãø. Sau
khi kãút thuïc quaï trçnh træåüt trãn màût
ngoaìi tinh thãø xuáút hiãûn caïc báûc nhoí
song song nhau goüi laì âæåìng træåüt.
tü gáön nhau taûo thaình
p nghiãng.
üi laì sæû træåüt cæïng. Quaï trçnh naìy cáön phaíi taïc duûng mäüt læûc ráút låïn âãø taïch råìi
Nhiãöu âæåìng træå
H
çnh 2.9- Aính chuûp daíi træåüt trãn
kênh hiãøn vi âiãûn tæí
daíi træåüt, trong mäüt säú træåìng håüp
giäúng nhæ chuäùi xu xãú
5-Cå chãú træåüt :
Khi nghiãn cæïu quaï trçnh træåüt ta tháúy noï coï thãø xaíy ra theo hai cå chãú sau : cå chãú
âäöng thåìi vaì näúi tiãúp.
a-Cå chãú âäöng thåìi (sæû træåüt cæïng) : theo cå chãú naìy táút caí caïc nguyãn tæí åí hai bãn
màût træåüt trong mäüt thåìi âiãøm âäöng thåìi dëch chuyãøn âi mäüt khoaíng caïch nhæ nhau. Quaï
trçnh âoï go
mäúi liãn kãút cuía caïc nguyãn tæí åí hai bãn màût træåüt cuìng mäüt luïc. Trong khi âoï æïng suáút
thæûc tãú gáy ra træåüt laûi khaï nhoí so våïi giaï trë naìy. Do âoï sæû træåüt cæïng laì khäng coï trong
thæûc tãú.
b-Cå chãú näúi tiãúp (sæû træåüt khi coï lãûch) : trong maûng tinh thãø thæûc tãú luän coï lãûch sæû
træåüt seî xaíy ra våïi æïng suáút nhoí hån ráút nhiãöu láön vaì sæû træåüt tiãún haình bàòng chuyãøn
âäüng cuía lãûch. Giaí sæí trong maûng tinh thãø chæïa lãûch âæåìng luïc naìy caïc nguyãn tæí åí hai
bãn baïn màût bë xä lãûch âaìn häöi âäúi xæïng, æïng suáút hai bãn cán bàòng nhau nãn baïn màût
naìy ráút dãù daìng dëch chuyãøn âi mäüt khoaíng caïch nhoí (nhoí hån hoàûc bàòng mäüt thäng säú
maûng) khi coï læûc bãn ngoaìi taïc duûng vaìo. Giaí thiãút ràòng æïng suáút tiãúp taïc duûng vaìo tæì
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bãn traïi baïn màût seî dëch chuyãøn sang phaíi mäüt khoaíng caïch nhoí vaì liãn kãút våïi næía haìng
doüc nguyãn tæí bãn dæåïi thaình màût tinh thãø måïi, baïn màût dëch chuyãøn dáön qua phaíi. Quaï
trçnh cæï tiãúp tuûc nhæ váûy cho âãún khi baïn màût âi ra khoíi bãö màût tinh thãø vaì taûo ra báûc
hè coï mäüt säú nguyãn tæí haûn chãú tham gia træåüt,
b ï
nhoí taûi âoï. Nhæ váûy åí mäùi thåìi âiãømc
quaï trçnh truyãön chuyãøn âäüng giäúng nhæ hiãûn tæåüng chaûy tiãúp sæïc, do âoï chè cáön mäüt giaï
trë æïng suáút tiãúp nhoí.
6-Âäü ãön ly thuyãút vaì âäü bãön thæûc tãú :
Trong maûng tinh thãø lyï tæåíng (khäng chæïa lãûch) khi træåüt táút caíc caïc nguyãn tæí hai
bãn màût træåüt bàõt buäüc phaíi dëch chuyãøn âäöng thåìi, âoìi hoíi mäüt giaï trë æïng suáút tiãúp ráút
låïn :
W
th = 2
G
S
. Våïi G laì mä âun træåüt. Giaïtr n laì âäü bãön lyï thuyãút.
Trong thæûc tãú, maûng tinh thãø luän chæïa lãûch, do váûy noïi chung caïc kim loaûi coï giaï
tri
ëaìy goüi
W
th ráút nhoí nãn kim loaûi ráút dãù træåüt vaì dãù daìng biãún daûng deío. Do âoï kim loaûi coï âäü
ìy khoaíngbãön tháúp. Theo tênh toaïn giaïtrë na G
3
8.10 4
8.10
ythæûc tãú nhoí hån âäü bãön lyï thuyãút tæì 100 âãún 1000 láön. Do váûy ta chæa khai thaïc hãút khaí
nàng laìm viãûc cuía váût liãûudo
G. Tæì âoï ta tháúy ràòng âäü bãön
täön taûi lãûch vaì caïc khuyãút táût khaïc.
ún daûng khäng âãöu : Trong maûng tinh thãø kim loaûi sæû âënh hæåïng
àût
haût âãöu bë sæû caín tråí cuía haût bãn caûnh. Vuìng
a
ïn. Do âoï chuïng seî caín tråí træåüt caìng maûnh hån nãn laìm
ïc d cuía biãn gåïi haût âæåüc
2.1.4.Sæû træåüt cuía âa tinh thãø :
Trong thæûc tãú ta sæí duûng váût liãûu coï cáúu taûo âa tinh thãø, do váûy quaï trçnh biãún daûng
deío luän tiãún haình trong âa tinh thãø. Do váûy coï nhiãöu âiãøm khaïc biãût so våïi quaï trçnh
biãún daûng deío âån tinh thãø.
1-Caïc âàûc âiãøm cuía sæû træåüt âa tinh thãø :
a-Caïc haût bë biã
mvaì phæång khaïc nhau nãn seî træåüt khaïc nhau. Haût naìo coï âënh hæåïng thuáûn låüüi seî
træåüt træåïc, våïi æïng suáút beï vaì ngæåüc laûi. Tháûm chê coï haût khäng thãø træåüt âæåüc. Do váûy
trong quaï trçnh biãún daûng deío coï haût biãún daûng nhiãöu, haût biãún daûng êt, coï haût chè biãún
daûng âaìn häöi.
b-Coï tênh âàóng hæåïng : Do sæû âënh hæåïng phæång vaì màût cuía caïc haût laì ngáùu nhiãn
cho nãn duì læûc taïc bãn ngoaìi nhæ thãú naìo âi næîa cuîng cho mäüt kãút quaí chung nhæ nhau,
tæïc laì coï tênh cháút âàóng hæåïng. Tênh cháút nháûn âæåüc laì kãút quaí thæí täøng håüp theo moüi
phæång cuía máùu.
c-Coï âäü bãön cao hån : Caïc haût täön taûi khäng råìi raûc maì gàõn boï våïi nhau qua biãn
giåïi haût. Trong thæûc tãú sæû træåüt cuía mäüt
biãn giåïi haût sàõp xãúp khäng tráût tæû, coï nhiãöu xä lãûch maûng, do váûy khoï taûo nãn màût
træåüt. Vç thãú chuïng nhæ mäüt låïp voí cæïng caín tråí quaï trçnh træåüt. Do coï sæû caín tråí naìy
phaíi taïc duûng læûc låïn hån mäüt êt måïi gáy ra biãún daûng deío. Âiãöu âoï chæïng toí ràòng âäü
bãön cuía âa tinh thãø cao hån âån tinh thãø.
d-Haût caìng nhoí âäü bãön vaì âäü deío caìng cao : Våïi kêch thæåïc haûtcìng nhoí thç täøng
diãûn têch biãn giåïi haût caìng lå
tàng âäü bãön. Mäúi quan hãû giæîa giåïi haûn chaíy V0,2 vaì kêch thæå
biãøu diãùn nhæ sau : V0,2 = Vo + kd1/2 - Biãøu thæïc Hall - Petch.
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Trong âoï : - Vo laì æïng suáút cáön thiãút âãø lãûch chuyãøn âäüng khi d of (æïng våïi trong
træåìng håüp âån tinh thãø).
-k laì hàòng säú biãøu thë cáúu truïc cuía biãn giåïi haût.
Màût khaïc khi kêch thæåïc haût nhoí, säú læåüng haût trong mäüt âån vë thãø têch seî tàng lãn,
îng tàng lãn tæång
ïng sæí duûng váût liãûu
g ï t
eïn haût bë beûp âi. Maûng tinh
do váûy säú haût coï phæång thêch æïng våïi sæû træåüt theo phæång báút kyìcu
æïng. Tæïc laì sæû træåüt âæåüc tiãún haình trãn nhiãöu haût hån vaì læåüng biãún daûng dæ tàng lãn,
do âoï tênh deío tàng lãn. Nhæ váûy viãûc taûo ra haût nhoí âäöng thåìi laìm tàng caí âäü bãön láùn âäü
deío nãn laìm tàng maûnh âäü dai. Trong chãú taûo cå khê luän coï xu hæå
coï kêch thæåïc haût nhoí mën.
2-AÍnh hæåíng cuía biãún daûng deío âãún täø chæïc vaì tênh cháút kim loaûi :
a-Tron qua rçnh biãún daûng deío hçnh daûng vaì kêch thæåïc haût thay âäøi ráút nhiãöu. Khi
bë keïo haût seî daìi ra theo phæång cuía læûc taïc duûng. Khi bë n
thãø xung quanh màût træåüt bë xä lãûch vaì biãún daûng khäng âãöu.
Våïi mæïc âäü biãún daûng låïn (
H
= 40 y 50% ) haût seî bë phán nhoí ra, caïc taûp cháút vaì
pha thæï hai seî bë nhoí vuûn ra vaì keïo daìi ra, taûo nãn täø chæïc thåï. (Âäü biãún daûng tênh theo
cäng thæïc
H
= 1o
o
SS
S
. 100%). Täø chæïc thåï coï cå tênh ráút khaïc nhau theo phæång doüc
vaì ngang thåï, theo phæång doüc thåï âäü bãön ráút låïn vaì ngæåüc laûi.
Khi våïi mæïc âäü biãún daûng ráút låïn (70 y 90%) caïc haût seî bë quay âãún mæïc âäü caïc
àût vaì phæång coï chè säú giäúng nhau (cuìng kyï hiãûu) seî song song våïi nhau vaì luïc naìy
áût liãûu laûi thãø hiãûn tênh coï hæåïng. Hiãûn tæåüng âoï goüi laì biãún daûng choün hæåïng hay biãún
aûng tãxtuya. Biãún daûng tãxtuya âæåüc æïng duûng khaï räüng raîi trong theïp kyî thuáût âiãûn âãø
ìm giaím täøn tháút tæì cho maïy biãún thãú.
deío trong kim loaûi täön taûi khaï nhiãöu æïng suáút dæ do xä lãûch maûng,
ãút diãûn. ÆÏng suáút dæ laìm giaím cå
ghåüp cáön náng cao giåïi haûn moíi thç æïng suáút neïn dæ seî coï
æïng
m
v
d
la
H
çnh 2.10- Hai daûng textuya trong biãún daûng váût liãûu tæì:
a) Fe-Si, textuya ^011`<100>; b) Fe-Ni, textuya^001`<100>
b-Sau biãún daûng
do biãún daûng khäng âãöu giæîa caïc haût vaì trãn toaìnti
tênh cuía váût liãûu. Trong træåìn
låüi. Taûo ra låïp æïng suáút neïn dæ naìy bàòng caïch : täi bãö màût, làn bi, phun bi...
c-Sau biãún daûng deío do maûng tinh thãø bë xä lãûch nãn cå tênh kim loaûi thay âäøi ráút
nhiãöu
-Tàng âäü c
-Tàng âäü bãön (caí giåïi haûn bãön, âaìn häöi vaì chaíy)
-Giaím âäü deïo vaì âäü dai.
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