界面滑動是指高溫下多晶體金屬相鄰晶粒在切應力作用下沿著晶粒間界的相對移動。高溫下多晶體晶粒間界處的結合顯著削弱，當受切應力作用時，晶粒發生沿著間界作相對的滑動而變形。晶界滑動速度相當緩慢，只有在蠕變條件下即溫度高和應力低的情況下才顯得重要。晶粒越小，單位體積內晶界面積越大，晶界滑動的作用就越大，即對總變形量的貢獻就越大。
基本介紹
- 中文名：界面滑動
- 外文名：Grain boundary sliding
- 釋義：多晶體金屬晶粒的相對移動
- 領域：工程材料學
簡介,類型,特點,隨時間的變化規律,
簡介
晶界的運動一般可分為滑動和移動兩種，前者為晶粒沿晶界的滑移，後者可以看做晶粒的相互吞併而產生的晶界遷移。晶界的運動往往不是能很明確地分為滑動和移動，而是兩者混在一起進行的。尤其當金屬在高溫形變時，由於這兩個過程的交替進行，還會產生晶界的變形以致形成裂紋。
類型
晶界的滑動一般又分成兩種，一種是沿晶界切應力作用下產生沿晶界的巨觀滑動，另一種是像內耗那樣小幅度的滑動。
晶界的巨觀滑動工作主要集中在雙晶上。實驗結果指出，晶界的滑動是一不連續過程，一般開始時快速滑動，然後變為恆速，最後為減速。如再反向施加切應力後，其速度就會重新變快，並又重複上述變化。但也有一開始存在很明顯的孕育期，即受力後有一段時間不滑動，其激活能同內耗所得結果基本一致。不同旋轉角的試樣，或者甚至同一試樣中晶界上的不同地方，其結果都有明顯差別。
特點
作晶界滑動時，通常總需要晶粒內有一定數量的位錯運動與擴散塑性變形；因為大多數晶粒形狀不規則，為了發生晶界滑動時不產生裂口，晶粒形狀必須作相應的變化，位錯運動是滿足這種要求的主要途徑。材料然加工時發生斷裂的主要原因是，晶界滑動時在三晶粒交界處造成的應力集中使該處產生楔形裂口，然後受張應力作用而沿晶界擴展導致斷裂。
隨時間的變化規律
晶界滑動量隨時間的變化規律是典型的蠕變過程。但有兩個特點：沒有明顯的孕育期，滑動是跳躍式。晶界滑動盈與取向差密切相關，是晶界結構敏感量。
McLean研究了多晶鋁在200℃蠕變時各種機制對蠕變的貢獻，其中包括晶界滑動。實驗證明，隨晶粒度的減小，晶界滑動對總蠕變數的貢獻增加，尤其當蠕變速率比較小時，其相對貢獻便更大。實驗還證明，隨著溫度的升高，晶界滑動對總蠕變數的貢獻會越來越大。
對於雙晶銘，溫度在較高的範圍，如360℃和410℃，在晶界切應力作用下，晶界滑動量隨時間的變化是與多晶鋁的蠕變機制不相同的。蠕變過程完全是晶界的運動。由於晶界本身不可熊絕對平滑，故晶界的滑動是跳躍的。但在多晶體的蠕變過程中，即使晶界滑動占了相當的比重，卻由於各個晶界滑動的跳躍不同步，所以總蠕變菌的空化則不是跳躍式的。晶界滑動是一不連續過程，並且開始就比較快，然後趨於恆速，最後為減速。但是，也可以是有明顯的孕育期的，即受力後有一段時間不滑動，這取決於晶界滑動激活能。由於溫度較高，晶界切應力較大，顯著提高了晶界滑動的驅動力，因而滑動過程開始無孕育期。
