Файл: Троицкий О.А. Радиация и прочность твердых тел.pdf

костью легкого скольжения чаще всего являются плоско­

плоскости скольжения могут действовать несколько на­

будет идти легче. Наоборот, различные системы сколь­

12 самостоятельных систем скольжения. Гексагональ­ ные ж е кристаллы имеют три ярко выраженные систе­ мо) скольжения. А склонность к пластическому дефор­

большим пластическим деформациям . Наоборот, чем меньше систем скольжения, тем пластичнее материал.

Вкристаллах цинка, например, можно создать усло­

на 500—600% и превращаются в тонкую ленту. Поис­ тине, простота приводит к большим результатам!

§ 3. Скорость движения дислокаций

Из предыдущего ясно, что дислокацию молено пони­ мать как границу между сдвинутой и несдвинутой частя* ми кристалла. Самое замечательное свойство дислока­ ций — это их высокая подвижность в кристаллической решетке, обусловленная тем, что при движении дислока­ ций не происходит перемещение масс (действительно, из рис. 12 и рис. 13 видно, что перемещение самой лишней

атомной плоскости не происходит, а имеет место лишь передача функции лишней атомной плоскости другой плоскости решетки). Именно потому, что при движении дислокации не происходит перемещения масс, сдвиг быстро распространяется по решетке.

Благодаря движению десятков и сотен тысяч дисло­ каций, следующих друг за другом в плоскостях скольже­ ния, кристалл пластически деформируется при очень малых усилиях деформации. Дислокации являются сво­ его рода атомными складками внутри твердого тела. Они могут перемещаться с огромными скоростями, поряд­ ка скорости звука, но могут быть и малоподвижными, если им что-либо мешает двигаться по решетке. Прохож ­ дение одной такой складки сквозь кристалл приводит к тому, что одна половина кристалла сдвигается относи­ тельно другой на величину одной атомной ступеньки. Прохождение сквозь кристалл десятков и сотен тысяч дислокаций приводит к появлению заметной на глаз пла­ стической деформации кристалла. Можно сравнить дис­ локации со складками на ковре. Известно, что большой ковер тяжело целиком переместить по комнате. Гораздо

в решетке. Атомы на конце лишней плоскости не имеют против себя (на противоположной стороне плоскости

от лишней атомной плоскости, то она находится в состо­

а т а к ж е тем, что перемещение дислокаций из одних поло­

цией происходит в одном каком-нибудь месте, а затем образовавшийся перегиб на линии дислокации путем дви­ ж е н и я его вдоль линии дислокации перетягивает дислока­ цию в новую канавку потенциального'рельефа. По этой причине дислокации, как правило, не лежат в одной ка­ навке потенциального рельефа, а имеют множество пере­ гибов. Боковое'движение перегибов при термической активации требует очень малых напряжений, и такой ме­ ханизм движения дислокаций реализуется для кристал­ лов с высокими барьерами Пайерлса - Набарро, которые имеют узкие дислокации и значительную, зависящую от •температуры компоненту напряжений пластического тече­

обретает взаимодействие дислокаций как между собой,

кристалл деформируется медленно, а температурные ус­ ловия таковы, что легко проходит диффузия атомов. При этом чистое скольжение дислокаций, когда они двигаются в строго определенных плоскостях и направлениях (кон­ сервативное движение), почти не происходит. В процессе переползания дислокации край лишней атомной плоско­ сти может удлиниться или, наоборот, укоротиться, и в ре­ зультате краевая дислокация покинет свою плоскость скольжения и переберется в другую. Укорочение или уд­ линение лишней атомной плоскости происходит в про­ цессе диффузии атомов или пустых мест (вакансий) при взаимодействии их с краем лишней атомной плоскости. Ч а щ е всего в этом процессе участвуют вакансии. Приход вакансий к краю лишней плоскости укорачивает ее. Очевидно, диффузия атомов приводит к противополож­

ному эффекту и присоединение дополнительных атомов . удлинит лишнюю атомную плоскость, т. е. переползание дислокации произойдет в противоположную сторону.

Поскольку процесс диффузии атомов и вакансий тре­ бует термической активации, неконсервативное движение