晶体结构对塑性的影响

一个滑移面和位于该面中的滑移方向构成一个滑移系。由于晶体具有对称性，相应地存在由对称性决定的多重滑移系族。

（1）面心立方金属的滑移系 面心立方金属有4个{111}面，每一个面中有3个﹤110﹥方向，具有12个滑移系。

（2）体心立方金属的滑移系 体心立方金属的滑移面比较复杂，位错运动的微观滑移面可以肯定的有{110}和{112}，不能肯定的是{123}。体心立方金属如果可以在3组滑移面（{110}、{112}、{123}）上进行滑移，每个面上有2组滑移方向，则可有48个滑移系。

（3）密排六方金属的滑移系 密排六方金属一般只有基面滑移，故只有3个滑移系。但在和密集结构有偏差的情况下，密排六方晶体各晶面上的原子密排程度差常随轴比（c/a）值的变化而改变。当c/a﹤1.633时，基面{0001}不再是唯一的密排面，其他棱柱面或棱锥面具有相近的密排程度，甚至可以超过基面，例如Ti，c/a＝1.589，棱柱面的滑移比基面更重要；再如Mg，c/a＝1.624，接近理想值1.633，在室温时{0001}是主要滑移面，在225℃以上，则有棱锥面的滑移出现；Mg中加少量Li使轴比减小到1.61时，可同时出现基面{0001}和棱柱面的滑移，而滑移方向是唯一确定的，即晶向。

位错滑移面随温度发生变化，这种现象在上述三种晶体结构的金属中都存在。除上面已经提到的密排六方金属Mg以外，对于面心立方结构的Al，在室温下滑移面是{111}，在225℃以上则沿{100}面滑移；体心立方结构的硅铁，在343℃以下只有{110}面的滑移，较高温度下开始有{112}面或其他面的滑移。滑移面随温度变化的本质是各晶面上的派纳力随温度变化而变化的程度不同，高温下派纳力最小的晶面与低温的不同。另一种观点认为次密排面上滑移的产生是由螺型位错的交滑移所控制的，而交滑移是一种热激活过程，在较高温度下才能出现次密排面的滑移。几种重要金属的滑移系见表2-6。(www.xing528.com)

表2-6 几种重要金属的滑移系

此外，温度对不同晶体材料屈服强度的影响不同，可以划分为三类：第一类，在所有温度屈服强度都不高，晶体滑移很容易，塑性良好，包括一般的面心立方金属，如Cu、Al等，以及密排六方金属（如Mg）沿基面的滑移；第二类，只有在高温（T/T_m＞0.5）才表现出塑性，在T/T_m＜0.5时，屈服强度急剧上升，表现为硬而且脆，如共价键晶体Si、Ge，离子晶体Al₂O₃、NiAl等；第三类，介于两者之间，屈服强度在低温（T/T_m＜0.15）时很高，表现出脆性，在室温以上就显著降低，塑性接近典型的金属，如具有体心立方结构的过渡金属Fe、W、Mo、Nb、Ta等。