晶界滑動所屬現代詞，指的是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：晶界滑動
- 外文名：Grain boundary sliding
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：現代詞
- 釋義：高溫下多晶體金屬晶粒的相對移動
簡介,特點,晶界滑動量與時間的關係,晶界滑動速率的變化,總結,
簡介
晶界的運動有多種形式。其中，晶界滑動是在切應力作用下，沿晶界產生的晶體相對滑動。晶界滑動與晶界的力學性質密切相關。這方面的研究工作主要集中子雙晶體。
製取雙晶體是一項專門的技術。利用雙晶體可以研究晶界硬化與晶界結構的關係。關於鋁雙晶晶界滑動的研究，就是基於晶界結構對晶界力學行為的影響。
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。
晶界滑動量與時間的關係
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。
晶界滑動速率的變化
Snowden提出，當溫度較高時，晶界滑動應取決於原子由受壓應力的“坎”沿晶擴散到受張應力的“坎”上去這一過程的控制，並給出晶界的滑動速率。受壓應力隨時間呈指數關係增大，且當切應力（載荷）增加時，受壓應力增大的速度越快。根據Gif kips和Snowden的觀點，晶界滑動取決於原子沿晶擴散的“坎”間距受壓應力。由於受壓應力隨時間的迅速增大，所以晶界滑動越來越困難，以至逐漸減速。
總結
1.晶界滑動量與晶界取向差密切相關，而晶界取向差是反映晶界結構的重要參數之一，所以，晶界滑動速率是晶界結構的敏感量。
2.晶界滑動量隨時間的變化具有蠕變規律的特徵，但可能沒有明顯的孕育期，並且呈現跳躍式的增加。隨著時間的增加，晶界滑動速率逐漸降低。
3.晶界滑動激活能隨取向差變化而變化，並有明顯的極大值和極小值。
4.溫度對晶界滑動速率有重要影響。滑移速率隨溫度的升高呈指數增加。
5.晶界切應力對晶界滑動速率有重要影響。滑動速率隨晶界切應力的增加呈線性上升。
