孿生變形是晶體特定晶面（孿晶面）的原子沿一定方向（孿生方向）協同位移（稱為切變）的結果，但是不同的層原子移動的距離也不同，是除滑移之外，另一種重要的材料塑性變形機制。
基本介紹
- 中文名：孿生變形
- 外文名：twining
- 所屬學科：晶體學，材料學，金屬學
除位錯的滑移外，晶體的變形還可以藉孿生（晶）來實現，一般在變形應變數較小或者材料沒有足夠的滑移系進行滑移變形（如HCP結構的材料）時占主導變形機理。孿生變形是晶體特定晶面（孿晶面）的原子沿一定方向（孿生方向）協同位移（稱為切變）的結果，與滑移變形最大的不同是與滑移面距離不同的原子，滑移距離不一樣。每個孿晶都有一個孿生面和一個孿生方向，以面心立方FCC為例，FCC晶體的孿生面是（111），孿生方向是[11-2]。 右圖是FCC晶體孿生示意圖。每層（111）面的原子都相對於鄰層（111）晶面在[11-2]方向移動了此晶向原子間距的一個分數值。圖中帶淺咖啡色的部分為原子移動後形成的孿晶。可以看出，孿晶與未變形的基體間以孿晶面為對稱面成鏡面對稱關係。如把孿晶以孿晶面上的[111]為軸旋轉60度，孿晶將與基體重合，所以FCC的孿晶也被稱為<111> 60° Σ3孿晶。其他晶體結構也存在孿生關係，但各有其孿晶面和孿晶方向。
一般滑移變形需要5對獨立的滑移系才能進行，對於滑移系較少的材料如鎂合金和鈦合金，沒有足夠的滑移系，所以孿生變形，對其塑性變形有重要的作用，但這類變形量較小，所以鎂合金，鈦合金這類材料室溫塑性比較差。但是在高溫變形時，孿晶界往往比較高的能量，促進了動態再結晶晶粒在孿晶周圍和內部的形核，進而促進了材料的高溫變形和組織細化。
