Supongo que está familiarizado con el concepto de dislocaciones y qué falla de apilamiento es.
En algunos metales, el deslizamiento es más fácil si las dislocaciones se disocian primero en dislocaciones parciales. Esto se facilita porque para esos metales la energía de deformación total de las dos dislocaciones parciales constituyentes es menor que para la dislocación original completa. Esta disociación en parciales crea una falla de apilamiento que agrega energía al cristal; por lo tanto, si la energía de falla de apilamiento es alta, los parciales tienden a estar más juntos, y cuando la energía de falla de apilamiento es baja, los parciales tienden a estar más separados.
El deslizamiento cruzado es el proceso por el cual las dislocaciones eluden los obstáculos cambiando los planos de deslizamiento. Dado que el vector Burgers y la línea de dislocación para las dislocaciones de tornillo son paralelas, las dislocaciones de tornillo pueden cruzarse. Las dislocaciones de borde, sin embargo, no pueden deslizarse y generalmente son menos móviles que las dislocaciones de tornillo. (En lugar de deslizamiento cruzado, las dislocaciones de borde suben, que es un proceso no conservador que les exige abandonar sus planos de deslizamiento). Por lo tanto, el comportamiento de endurecimiento del trabajo en materiales para los que las dislocaciones se han dividido en parciales, que contendrán componentes de borde, está dictado por cómo muy lejos esas dislocaciones parciales son, es decir, su energía de falla de apilamiento.
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Las dislocaciones parciales deben recombinarse en la dislocación completa antes de que pueda producirse un deslizamiento cruzado. Usando metales fcc como ejemplo, si un metal fcc posee una energía de falla de apilamiento baja, entonces los parciales están muy separados, menos propensos a recombinarse y, por lo tanto, menos propensos a deslizamiento cruzado. En consecuencia, sin la capacidad de deslizamiento cruzado, cuando una dislocación de tornillo disociado encuentra un obstáculo en su plano de planeo, la dislocación se obstruye, lo que aumenta el endurecimiento por deformación. Dado que el exponente de endurecimiento por deformación n es una medida de resistencia a la deformación, se deduce que un metal con baja energía de falla de apilamiento se manifiesta a mayor n .
De manera similar, en un metal con alta energía de falla de apilamiento, el ancho de las dislocaciones parciales es correspondientemente bajo. En consecuencia, cuando una dislocación de tornillo disociado se encuentra con un obstáculo en su plano de planeo, el pequeño ancho de falla de apilamiento aumenta la probabilidad de recombinación en la dislocación de tornillo completa original; y cuando eso sucede, la dislocación puede cambiar fácilmente los planos de planeo y superar el obstáculo. Como resultado, la extensión del endurecimiento por deformación disminuye, y por lo tanto n disminuye.
Los ejemplos anteriores usan metales fcc, pero en general también se aplican consideraciones similares a otros tipos de metales. Además, el carácter de deslizamiento cambia con la energía de falla de apilamiento también.
