В материаловедении скольжение - это большое смещение одной части кристалла относительно другой части по кристаллографическим плоскостям и направлениям. Скольжение происходит при прохождении дислокаций по плотноупакованным плоскостям, которые представляют собой плоскости, содержащие наибольшее количество атомов на площадь и в плотноупакованных направлениях (наибольшее количество атомов на длину). Плотно упакованные самолеты известны как самолеты скольжения или скольжения. Система скольжения описывает набор симметрично идентичных плоскостей скольжения и связанное с ними семейство направлений скольжения, для которых движение дислокации может легко возникнуть и привести к пластической деформации. Величина и направление скольжения представлены вектором Бюргерса .
. Внешняя сила заставляет части кристаллической решетки скользить друг по другу, изменяя геометрию материала. Для инициирования скольжения требуется критическое разрешенное напряжение сдвига.
Скольжение в гранецентрированных кубических (ГЦК) кристаллах происходит вдоль плотноупакованной плоскости. В частности, плоскость скольжения имеет тип {111}, а направление имеет тип . На диаграмме справа конкретная плоскость и направление равны (111) и [110] соответственно.
Учитывая перестановки типов плоскостей скольжения и типов направлений, ГЦК кристаллы имеют 12 систем скольжения. В решетке ГЦК norm вектора Бюргерса, b, можно вычислить с помощью следующего уравнения:
Где a - постоянная решетки элементарной ячейки.
Скольжение в объемно-центрированных кубических (ОЦК) кристаллах также происходит вдоль плоскости самого короткого вектора Бюргерса ; однако, в отличие от ГЦК, в кристаллической структуре ОЦК нет действительно плотноупакованных плоскостей. Таким образом, для активации системы скольжения в ОЦК требуется тепло.
Некоторые материалы с ОЦК (например, α-Fe) могут содержать до 48 систем скольжения. Имеется шесть плоскостей скольжения типа {110}, каждая с двумя направлениями(12 систем). Имеется 24 {123} и 12 {112} плоскостей, каждая с одним направлением(36 систем, всего 48). Хотя количество возможных систем скольжения намного больше в кристаллах с ОЦК-кристаллами, чем в кристаллах с ГЦК-решеткой, пластичность не обязательно выше из-за повышенных напряжений трения в решетке . Хотя плоскости {123} и {112} не совсем идентичны по энергии активации с {110}, они настолько близки по энергии, что для всех целей и задач их можно рассматривать как идентичные. На диаграмме справа конкретные плоскость скольжения и направление равны (110) и [111] соответственно.
Скольжение в гексагональных плотноупакованных (ГПУ) металлах гораздо более ограничено, чем в кристаллических структурах с ОЦК и ГЦК. Обычно кристаллические структуры ГПУ позволяют скользить по плотно упакованным базальным плоскостям {0001} вдоль направлений <1120>. Активация других плоскостей скольжения зависит от различных параметров, например соотношение цена / качество. Поскольку на базисных плоскостях всего 2 независимые системы скольжения, для произвольной пластической деформации необходимо активировать дополнительные системы скольжения или двойниковые системы. Обычно это требует гораздо более высокого разрешенного напряжения сдвига и может привести к хрупкому поведению некоторых поликристаллов с ГПУ. Однако другие материалы с ГПУ, такие как чистый титан, демонстрируют большую пластичность.
кадмий, цинк, магний, титан и бериллий имеют плоскость скольжения на {0001} и направление скольжения <1120>. Это создает в общей сложности три системы скольжения в зависимости от ориентации. Возможны и другие комбинации.
В кристаллах есть два типа дислокаций, которые могут вызывать дислокации скольжения и винтовые дислокации. Краевые дислокации имеют направление вектора Бюргерса, перпендикулярное линии дислокации, в то время как винтовые дислокации имеют направление вектора Бюргерса, параллельное линии дислокации. Тип возникающих дислокаций во многом зависит от направления приложенного напряжения, температуры и других факторов. Винтовые дислокации могут легко поперечно скользить из одной плоскости в другую, если другая плоскость скольжения содержит направление вектора Бюргерса.