Монокристалл чистого цинка (99,999%) можно настолько растянуть, что он увеличится по длине в два раза и только после этого начнет разрушаться. Если на такой же монокристалл цинка нанести каплю расплавленного металла, пластичность его резко ухудшится, он начнет разрушаться уже при минимальном растяжении, при удлинении всего на несколько процентов. Наблюдая поверхность металла в электронный микроскоп, удалось в деталях исследовать этот процесс. Трещины зарождаются на небольшой глубине непосредственно под каплей «чужого» металла, а затем постепенно образуется сеть трещин, которая носит название «ручьевой узор».
В присутствии чужеродной капли металла трещины растут прерывисто — скачки и остановки чередуются. Длительность скачков можно измерить, регистрируя «треск», то есть те акустические сигналы, которые возникают при развитии трещины. Обычная трещина «звучит» долю микросекунды. Трещина под каплей развивается почти в пять раз быстрее. При разрушении одного образца удавалось зарегистрировать до 100 таких сигналов. Промежутки времени между образованием трещин, то есть остановки, длятся в тысячи раз дольше, чем сами скачки.
При образовании трещин под каплями чужеродного металла скачкообразный характер процесса делается особенно выраженным. Это явление можно объяснить следующим образом. Атомы расплавленного металла из капли проникают в монокристалл цинка. В результате такой диффузии в цинке создается упрочненный легированный слой. Возникает «конфликт» между пластичным монокристаллом и упрочненным слоем — образуется трещина. Дальше наступает пауза, остановка. Она длится до тех пор, пока новая порция «чужих» атомов из капли вновь проникнет в глубь монокристалла. Когда «чужих» атомов накапливается достаточное количество, происходит новый скачок, трещина развивается дальше.
Ю. Горюнов, Г. Денщикова, Л. Солдатченкова, Б. Сумм. Скачкообразный рост трещин в монокристалле цинка при растяжении в контакте с ртутью и галлием. «Доклады АН СССР», т. 242, № 2, 1978.
