Файл: Папиров И.И. Пластическая деформация бериллия.pdf

зом, в случае диссоциации полной дислокации ширина дефекта упаковки определяется соотношением

Диссоциация дислокаций оказывает сильное влияние на меха­

ние в плоскости диссоциации дислокации.

До последнего времени считалось, что в гексагональных ме­ таллах возможны три типа частичных дислокаций: 1) шесть дислокаций Шокли типа Аа, обозначаемых р; 2) четыре дисло­ кации •— с типа oS; 3) двенадцать дислокаций - ^ - с + р типа

AS. Очевидно, дислокация типа АВ может диссоциировать в ба­ зисной плоскости на две частичные по реакции (см. рис. 4.1)

д Я ^ - а 2 — — а2 = — а2 .

33

Внастоящее время предполагается, что дислокации типа АВ

способны также диссоциировать в плоскостях {1010} (см. п. 2.8 и 4.5).

Из других возможных типов диссоциаций полных дислока­

Возможны также несколько видов диссоциации частичных ди­ слокаций. Диссоциация типа

выигрыш энергии, хотя и равен О,

тем не менее этот процесс возможен благодаря последующей диссоциации дислокации АВ по реакции (4.4).

Некоторые типы частичных'дислокаций, связанных с дефек­ тами упаковки в базисной плоскости, приведены на рис. 4.2.

б\А

Рис. 4.2. Частичные дислокации и дефекты упа­ ковки в металлах с г. п. у.-структурой.

когда два одинаковых слоя находятся в контакте друг с другом. Такого рода дефекты упаковки обладают обычно высокой энер­

содержит участок, в котором три одинаково упакованные пло­

венно при конденсации на базисной плоскости вакансий или внедренных атомов.

При экспериментальном изучении тонких фольг удалось' на­ блюдать многие из перечисленных типов дислокаций н дефектов упаковки, а также их взаимодействие друг с другом [10, 13— 15].

4.2. С и с т е м ы скольжения

В отличие от определения векторов Бюргерса полных дисло­ каций предсказание плоскостей их скольжения и особенно от­ носительной легкости сдвига в разных системах вызывает зна­ чительные трудности. В принципе все плоскости, входящие в зо­ ну направления вектора Бюргерса полной винтовой дислокации, могут быть возможными плоскостями скольжения. Однако эк­ спериментальные наблюдения указывают на то, что скольжение реализуется главным образом вдоль плоскостей с максимальной ретикулярной плотностью, т. е. плоскостей с малыми индексами пли максимальными межплоскостными расстояниями. Для объ­ яснения этого факта предложено несколько теорий, основанных на двух разных подходах. В основе первого лежит анализ энер­ гий дислокаций и сил Пайерлса — Набарро: скольжение дисло­ каций наблюдается только вдоль плоскостей с малыми индек­ сами, потому что эти плоскости находятся на большом расстоя­ нии друг от друга, так что силы Пайерлса — Набарро для них невелики (см. п. .4.3). Согласно второму подходу, плоскости с малыми индексами — это плоскости, в которых полные дислока­ ции способны диссоциировать с образованием дефекта упаков­ ки, имеющего не очень высокую энергию (см. п. 4.5).

Иногда для сравнения различных систем скольжения исполь­ зуют также чисто геометрический анализ с учетом критерия критических напряжений сдвига. Примером такого подхода яв­ ляется работа [16].

Прежде чем переходить к анализу относительной легкости различных видов скольжения, основанному на указанных моде­ лях, рассмотрим возможные системы скольжения, исходя из критерия максимальных межплоскостных расстояний. В метал­ лах с г. п. у.-структурой принципиально возможны следующие системы скольжения (табл. 4.3): базисная (1), призматическая (2), пирамидальная первого (3) и второго (4) рода, ортого­ нальная (5). Плоскости (0001) и {1122} заполнены ровными ря­ дами атомов, тогда как плоскости {1010} и {1011} являются

«волнистыми», т. е. ближайшие соседи находятся в них на раз­ ных уровнях. Это обстоятельство обычно учитывают при рас­ смотрении легкости скольжения: хотя среди пирамидальных

Из пяти указанных в табл. 4.3 систем скольжения до по­ следнего времени экспериментально наблюдались только первые четыре. Дислокации с вектором Бюргерса с обычно представ­ ляют собой сидячие призматические петли, лежащие в базисной плоскости и перемещающиеся только за счет переползания. Имеется несколько сообщений относительно обнаружения систем скольжения, отличающихся от перечисленных в табл. 4.3. По нашему мнению, все эти сообщения недостаточно обоснованы и нуждаются в проверке.

Характеристики пластического течения и относительная лег­ кость скольжения существенно меняются от металла к металлу. Имеется система наиболее легкого скольжения, называемая главной или основной. У Zn, Cd, M g и Be при нормальных условиях главной системой является базисная, у Ті и Z r — призматическая. Другие системы скольжения называют вторич­ ными или дополнительными (табл. 4.4).