» » Влияние типа кристаллической системы
05.01.2015

Внимательное сопоставление экспериментальных данных для моноклинной (уран), гексагональной (цинк, кадмий), тетрагональной (олово) и ромбоэдрической (висмут) кристаллических систем показывает, что внешние закономерности формоизменения у них одинаковы. Совершенно невозможно, например, усмотреть принципиальную качественную разницу в поведении гексагонального плотноупакованного цинка, с одной стороны, и урана, обладающего особо низкосимметричной моноклинной решеткой — с другой. Даже текстура, не говоря уже о влиянии параметров термического цикла или величины зерна, поразительно сходно изменяет коэффициент роста как урана, так и кадмия и цинка (фиг. 46, 47, 48). Разумеется, кристаллография внутренней деформации здесь различна, но это различие не отражается на внешних проявлениях «роста».
Подчас, конечно, удается найти некоторую второстепенную разницу в формоизменении металлов, принадлежащих неодинаковым кристаллическим системам. Например, уран в отличие от остальных материалов несколько изменяет коэффициент роста с ростом числа теплосмен, что выше было объяснено многообразием его систем скольжения и двойникования и особо сильной анизотропией теплового расширения, обеспечивающих условия для зарождения центров рекристаллизации. Однако, с другой стороны, такое незначительное различие выглядит второстепенным на фоне гораздо большего сходства и окончательно затушевывается, если вспомнить, что даже в пределах одной кристаллической системы и даже одной пространственной решетки не все металлы ведут себя одинаково. Так, цинк не реагирует на реверсивность прокатки, в то время как кадмий при тех же условиях иногда на порядок с лишним уменьшает коэффициент роста.
При оценке склонности к формоизменению следует принимать во внимание не столько кристаллическую систему, сколько состояние, в котором находится материал (текстура, величина зерна, фазовый состав и т. п.), параметры температурного цикла (особенно интервал и область температур) и некоторые макроскопические свойства (анизотропия расширения, пластичность и др.). Например, бесспорно, что коэффициент роста будет равен нулю, если отсутствует преимущественная ориентировка кристаллитов, если образец является монокристаллом (когда не действуют иные механизмы формоизменения), если ничтожна анизотропия теплового расширения (например, у магния, который не растет при любых спокойных теплосменах) и т. п.
Вообще говоря, правильный прогноз не всегда легко сделать даже исходя из совершенно, казалось бы, очевидных предпосылок. В этом смысле характерен висмут. Несмотря на его общеизвестную при обычных условиях хрупкость, он обладает почти такой же (а то и большей) склонностью к формоизменению, как и высокопластичные металлы, например кадмий или олово.
Как будет показано ниже, в случае формоизменения, вызванного температурными градиентами, тип кристаллической системы и пространственной решетки, наоборот, играет заметную роль, обусловливая, например, разницу в поведении металлов с объемно- и гранецентрированной кубической решеткой.