ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 0
Максимальные значения энергий |
дефектов упаковки металлов с г. п. |
у.- |
|
|||||||||||
структурой при 300° К |
для |
случая диссоциации |
|
полных |
дислокаций |
|
|
|||||||
на дислокации Шокли |
(d>a) |
[113] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
эрг/см2 |
|
|
|
|
|
|
эрг |
1см2 |
|
|
|
|
|
V ( 0 0 0 1 ) |
|
|
|
|
|
V ( I 1 2 2 ) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
М е т а л л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Краевая |
|
Винтовая |
|
Краевая |
|
Винтовая |
||||||
Cd |
|
308 |
|
|
187 |
|
1318 |
|
|
1005 |
||||
Zn |
|
412 |
|
|
329 |
|
|
1688 |
|
|
1492 |
|||
Со |
|
995 |
|
|
311 |
|
|
— |
|
|
—. |
|||
M g |
|
244 |
|
|
107 |
|
1094 |
|
|
722 |
||||
Re |
|
1666 |
|
|
889 |
|
|
9826 |
|
|
6380 |
|||
Ru |
|
2055 |
|
|
1081 |
|
|
8829 |
|
|
6054 |
|||
Zr |
|
538 |
|
|
200 |
|
|
2418 |
|
|
1446 |
|||
Ті |
|
633 |
|
|
211 |
|
|
2757 |
|
|
1688 |
|||
Ш |
|
656 |
|
|
299 |
|
|
3575 |
|
|
2430 |
|||
Dy |
|
361 |
|
|
188 |
|
— |
|
|
— |
|
|||
Y |
|
387 |
|
|
191 |
|
|
— |
|
|
— |
|
||
Be |
|
955 |
|
|
865 |
|
|
4643 |
|
|
4335 |
|||
T l |
|
324 |
|
|
—54 |
|
|
•—• |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4.8 |
|||
Энергия |
дефекта упаковки |
в базисной плоскости |
металлов |
|
|
|
|
|||||||
с г. п. |
у.-структурой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V . |
эрг/см2 |
|
|
|
|
|
|
М е т а л л |
Электронномикроско - |
П о |
величине |
Нс |
|
Данные |
других |
измерений |
||||||
|
|
|||||||||||||
|
пнческие |
наблюдения |
|
|
|
|
|
н |
оценок* |
|
||||
M g |
Высокая |
[11] |
|
7 8 ± 1 5 |
[131]; |
|
2 8 0 ± 1 0 0 |
[132]; |
||||||
|
|
|
|
|
53—60 [2,126] |
|
1 2 5 ± 2 5 [ 1 3 3 ] ; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0 2 ± 2 5 [ 1 3 4 ] ; 40 [73] |
||||
Cd |
15 — |
ЗО [111 |
|
105 + 30 [131] |
|
100 [24]; |
130—150 [120, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
135]; |
170 [136] |
|||
Zn |
15 — 30 [ 11] |
|
7 4 ± 1 5 [ 1 3 1 ] |
|
|
300 [132, |
136]; 370 [37]; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
250 [120, |
135]; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
220[137] |
|
||
* Большая часть д р у г и х измерений выполнена при изучении |
кинетики |
отжига |
дислока |
|||||||||||
ционных |
п е т е л ь . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гни порога #,-. Величины |
Я с |
для M g , Cd и Zn равны |
соответ |
|||||||||||
ственно 0,26, 0,25 и 0,70 |
эв. Из уравнения (2.27) ширина дис |
|||||||||||||
социированной |
дислокации |
d |
составляет |
2b ( M g ) , |
1,56 |
(Cd) |
||||||||
и 3,56 (Zn) . Рассчитанные из этих данных величины |
у приве |
||||||
дены |
в табл. |
4.8. |
Особенно |
противоречивы |
данные |
|
для Zn. |
У Cd |
величина |
у, |
вероятно, |
лежит между |
100 и 150 |
эрг/см2, |
|
12* 179
у M g — м е ж д у 80 и |
125 эрг/см1; |
у |
Со, |
имеющего фазовое пре |
|
вращение г. п. у . - ю . ц. к., величина |
у |
низкая ( ~ 20—26' -эрг/см2 |
|||
[113, 135]). |
|
|
|
|
|
Относительную легкость скольжения обычно связывают с ма |
|||||
лой энергией дефектов упаковки в плоскости |
скольжения. |
||||
Исходя из таких представлений |
легкость базисного |
скольжения |
|||
в Cd, Zn, M g п Со |
можно объяснить относительно |
небольшими |
|||
значениями энергии |
дефекта упаковки |
в плоскости |
(0001). Но |
||
с этой точки зрения трудно интерпретировать преимущественное
базисное |
скольжение |
в |
Be, у |
которого |
величина |
у |
велика. |
||
У Zr, |
Ті |
и |
Ш величина у |
высокая |
(например, |
у |
Zr у = |
||
= 220 |
эрг/см2 |
[141]), |
и |
базисное скольжение в этих |
|
металлах |
|||
развито слабо. Однако у Ru и Os величина у, по Зегеру, должна быть низкой, а основной вид деформации — призматическое скольжение. У Т1 у, вероятно, низкая, а активность базисного скольжения сравнима с призматическим.
Таким образом, ни гипотеза, основанная на оценке сил Пайерлса — Набарро с учетом упругой анизотропии, ни дис социация дислокаций в базисной плоскости не позволяют объяс нить возможные виды н особенно легкость скольжения для всех металлов с г. п. у.-структурой.
Ренье п Дюпуи [123, 124] расширили представления о воз можных видах диссоциации дислокаций и предложили модель пластической деформации, охватывающую большую часть экс периментальных наблюдений. Эта модель, в основе которой лежит предположение о возможности диссоциации дислокации не только в базисной, но и в других плоскостях решетки, зна чительно полнее описызает реальный характер деформации. В приложении к бериллию эта модель описана в п. 2.8. Здесь она распространена на другие металлы.
4,5.2. Диссоциация дислокаций в призматической плоскости. Рассмотрим возможные виды диссоциации дислокаций в пло скости призмы. Для оценки такой возможности используют данные по двойникованню или фазовым превращениям в изучае мых кристаллах, а также модель твердых шаров.
Двойникование |
по призматической плоскости в кристаллах |
с г. п. у.-структурой |
никогда не наблюдалось, поэтому . связан |
ные с ним частичные дислокации обычно не рассматриваются.
Розенбаум [142] и Тайсон |
[111], взяв за основу модель твердых |
||
шаров, предложили следующий |
вариант диссоциации: |
|
|
- L[1120] |
- L [ 2 4 B 3 ] + - ^ - [ 4 2 6 3 ] , |
(4.23) |
|
<J |
Jo |
18 |
|
однако при этом дефекты упаковки должны иметь очень высо кую энергию, и такая диссоциация, если она и имеет место, очень невелика [111, 123, 124].
При |
фазовом переходе г. п. у.-»-г. ц. к. (например, |
у |
Со) |
возможна |
классическая диссоциация в плоскости базиса |
с |
обра- |
зованием двух дислокаций Шоклп [см. уравнение (4.4)], но диссоциация в плоскости призмы не рассматривается из-за отсутствия каких-либо простых корреляций между плоскостью
(1010) в |
г. п. у.-структуре |
и |
любой |
плоскостью |
в і', ц. к.-струк |
|
туре. |
|
|
|
|
|
|
Наиболее конструктивным |
в этом отношении является анализ |
|||||
фазового |
превращения |
типа |
г. п. у . - ю . ц. к. Две |
призматические |
||
плоскости |
системы {1010} |
в |
г. п. у.-структуре можно поставить |
|||
в соответствие двум |
плоскостям |
{112} в |
о. ц. к.-структуре |
|||
(рис. 4.3). Характеристики такого соответствия для плоскостей, направлении и межплоскостных расстояний следующие:
г. п. у. —> о. ц. к. (0001) -у (100)
( і о ї о , г |
К!2! |
\ |
(112) |
г. п. у. |
—*о. ц. к. |
г. п. у. — о. |
ц. к. |
[1120] |
|
> |
а'УЗ/2 |
[0001] |
110] |
|
|
На рис. 4.4 показана схема упаковки атомов в кристалло графических плоскостях двух рассматриваемых структур. Срав нение этих упаковок позволяет выя вить два варианта дефектов, соответ ствующих перестройке двух соседних плоскостей (1010) в г.п.у.-структуре в две плоскости (112) в о. ц.к.-структуре путем простой трансляции. Дефект упа ковки образуется либо между плоско
стями А и В, |
либо |
между плоскостями |
Б и С (см. |
рис. |
4.4, е, г) [123, 124]. |
В первом случае необходима трансля ция а/6, во втором — а/3. Таким об разом, два возможных типа диссоциа ции следующие:
а -I |
6 |
а или а • |
3 |
|
|
||
|
|
|
Репье и Дюпуи считают, что второй вид диссоциации более вероятен, по скольку сила отталкивания между двумя частичными дислокациями боль ше, а атомные искажения меньше. Кстати, по Коттреллу и Билби [143], такой дефект соответствует образова нию одноатомной по толщине двойни ковой прослойки в о.ц.к.-структуре.
Сравним теперь выигрыш в энер гии, который можно получить при диссоциации дислокаций в
плоскостях призмы и базиса. В общем случае (с учетом анизо тропии упругости) выигрыш в энергии составляет [124]
АН = a In (а/егу), |
(4.24) |
где а — константа, зависящая от упругих постоянных [106]; е — основание натуральных логарифмов. Значения величины а приведены в табл. 4.9. Очевидно, диссоциация возможна лишь
|
2 |
[1120] |
П И |
|
А-х- : - ф - Х ft Ч ft
- х - ф
ф - х - |
|
|
|
Л - х - |
|
А В С D А В |
|
о- А |
х-С |
||
|
|||
+- в |
—о |
|
|
|
|
гпу 0.Ц.К І.П у |
и
• +
ф - Х А . Х » Х И м — ф
|
—Д-х (Ьх ф |
|
|
( J K |
<Ь X Э-Х (ДХ g) |
А 8 СОЕ FA 8 |
|
О - |
А |
||
|
|||
+ - |
fl |
|
|
х - |
С |
|
J |
г . л у |
оц.к |
г.пу |
||
Гі |
|||||
|
г |
т |
|
||
I |
|
Фі |
9 | |
Фі |
|
|
|
|
|
||
•f*
I X — ф
фх—Ax-
+•
C^x—4 ix-
+•
+ 4
х-4>—х-ф |
|
|
<•< |
рх—Дх ГД)і ф |
|
|
|
|
о - |
А |
х-С' |
J |
6 |
6 |
+ -В |
•-/? |
|
Ав' CD А В
РИС. 4.4. Соответствие упаковок плоскостей в г. п. у.- и о. ц. к.-структурах
[123]:
а — совокупность |
призматических |
плоскостей |
в г. п. у . - структуре; |
б — совокупность |
пло |
|||
скостей (112) в о. ц. к . - структуре; |
а — д е ф е к т |
упаковки |
111201 |
в |
призматической |
пло - |
||
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
скости; |
е — д е ф е к т упаковки |
[1120] в призматической |
плоскости. |
|
||||
9
