Deformazione plastica
Quando si effettua su un metallo una prova di trazione, sulla curva registrata si distinguono due zone principali (figura 1):
Fig. 1
• Una zona di deformazione elastica, nella quale la deformazione è reversibile.
• Una zona di deformazione plastica, che corrisponde ad una deformazione permanente del metallo.
Al livello del cristallo, la deformazione plastica si effettua principalmente mediante lo scorrimento di una parte del cristallo rispetto all'altra secondo un numero intero di distanze inter reticolari (figura 2)
Fig. 2
Questo scorrimento può essere interpretato mediante il movimento delle dislocazioni, e quindi la resistenza di un materiale metallico alla deformazione plastica è legato direttamente allo spostamento facile o difficile delle dislocazioni.
1. Resistenza teorica dei cristalli.
Se si considera un cristallo rettangolare sottoposto ad uno sforzo di taglio t, e si suppone che la parte posta al di sopra del piano di scorrimento si sposta in blocco (riguardando contemporaneamente tutti i legami) rispetto alla parte inferiore (figura 3).
Fig. 3
Se x è lo spostamento corrispondente a
t, si può tracciare schematicamente la variazione di t in funzione di x e scrivere quindi:
Ammettendo che la relazione di Hooke è applicabile, si può scrivere:
Combinando le due equazioni, si ottiene:
I valori sperimentali misurati sono dell'ordine di 10-4-10-5 G per i monocristalli usuali. Quindi lo schema adottato per descrivere il passaggio dallo stato iniziale a quello finale non corrisponde alla realtà.
Questa discordanza ha portato Taylor ad introdurre il concetto di dislocazione.