Plastik deformasyonu gerçekleştiren mekanizma, metalik malzemelerin yapısında yer alan nokta, çizgi ve yüzey hataları gibi yapısal hatalar ile ilgilidir.
Metalik malzemelerin plastik deformasyonu belirli düzlemlerde ve doğrultularda atomların kayması ile gerçekleşir. Kaymanın kolaylıkla olmadığı yerlerde ise deformasyona ikizlenme katkıda bulunur. Ayrıca, çok kristalli malzemelerin yüksek sıcaklık ve düşük deformasyon hızlarındaki deformasyon, tane sınırlarının kayması veya yayınma sürünmesi mekanizmaları ile gerçekleşmektedir. Özetle, metalik malzemelerin deformasyon mekanizmaları;
1. Kayma
Atom düzlemlerinden birinin komşu atom düzlemi üzerinde kayması ile gerçekleşir. Kayma, belirli kristallografik düzlemlerde ve belirli kristallografik doğrultularda dislokasyonların hareketi ile olur. Atom yoğunluğu en fazla olan düzlemlerde (kayma düzlemi) ve kayma düzlemi üzerinde atomların en sık bulundukları doğrultularda (kayma doğrultusu) dislokasyonlar hareket etmektedir.
Bir atom düzlemi üzerinde kayma için gereken gerilmeye kritik kayma gerilmesi denir. Kritik kayma gerilmesine etki eden faktörler;
- Kimyasal Bileşim
- Dislokasyon Yoğunluğu
- Sıcaklık
- Deformasyon Hızı
2. İkizlenme
Kaymanın kolaylıkla olmadığı durumlarda plastik deformasyona ikizlenme katkıda bulunur. İkizlenmenin oluşturduğu kristal yapı başlangıçtaki kristal yapının ikiz düzlemi olarak adlandırılan bir düzleme göre simetriği durumundadır. İkiz oluşumu ile ötelenmiş ve ötelenmemiş atomlar ikiz düzlemine göre birbirinin aynada aksidir.
İkizlenmede atomlar, atomlar arası mesafenin bir kesri kadar hareket eder. İkizlenme her kristal sisteminde belirli düzlemlerde ve belirli doğrultularda olur.
İkizlenme plastik deformasyon sırasında meydana gelebildiği gibi aynı zamanda tavlama sırasında da meydana gelebilmektedir. Dolayısıyla ikizlenme ikiye ayrılmaktadır;
- Mekanik ikizlenme
- Tavlama ikizlenmesi
3. Tane sınırlarının kayması
Tane sınınrlarının kayması ile taneler birbirlerine göre yer değiştirirler. Bu olay, taneler yer değiştrirken tane sınırlarının birbirleri ile uyum sağlayabilmesinin mümkün olduğu deformasyon şartlarında yani yüksek sıcaklık ve düşük deformasyon hızlarında olabilir.
4. Yayınma sürünmesi
Çok kristalli malzemelerde, deformasyon sıcaklığının ergime sıcaklığına yakın olduğu yüksek sıcaklıklarda ve düşük deformasyon hızlarında, kaymadan çok atomların uygulanan gerilme yönünde yer değiştirmesidir.