転位について

質問

転位がぬけるという表現の意味を教えてください。
また降伏現象でなぜ急激に転位が抜けたら降伏が起きて徐々に抜けたら降伏は起きないのですか？

回答No.1

titanuser

非常に大きなじゅうたんをイメージしてください。
これの端っこをもっていっせーので引張っても摩擦で重くて一人の力では動きません。
このじゅうたんの端っこを微妙に浮かせて端を10cmだけ動かします（このときの力が剪断力）。するとじゅうたんにしわが入ります。
このしわが転位です。このしわ（転位）が逆の端まで抜ける（転位がすべってぬける）と小さな力でじゅうたんが全体的に10cmずれましたね。つまり転位が発生して試料の表面からぬけると結晶がずれるのです。
このときの床の面がすべり面です。このすべり面は結晶の最密充填面になります。
ちなみにじゅうたんの上に重いものが乗ってたらそこで止まりますが、この重いものがピン止め材。もしじゅうたんを横切る長くて重いものがあったらそこが結晶粒界と例えられます。

降伏というのは多量の転位が急激にぬけ試料が変形する状態をいいます。急激にぬけるのは、多結晶体の場合結晶粒界があり、ここを通過する力（上の例で言ったらじゅうたんのしわを引張る力）がある一定のところで定まっているからです。特にbcc金属では結晶構造上、これが一定の値を示しやすくなっています。
徐々に抜けたら徐々にしか変形しません。だから降伏はしているのですがはっきりとした降伏現象、降伏点は見えません。