ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.07.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
Р и с . 20. а) Движение скользящей дислокации в плоскости, пересекаемой дислокациями леса.
Ри с . 20- б) Пересечение двух крае вых дислокаций с образованием порогов:
1)—до пересечения; 2)—после пересечения.
локации леса» в данной
плоскости |
скольжения. |
При этом, |
естественно, |
возникают |
пороги на дис |
локациях. |
Это показано |
на рис. 20. Обычно высо та 'порога равна вектору Бюргерса пересеченной дислокации или расстоя нию междуатомными плоскостями. Если порог, образованный на краевой
дислокации, |
представляет |
||
собой |
небольшой |
участок |
|
т а к ж е |
краевой |
дислока |
|
ции с вектором |
Бюргерса |
||
в плоскости |
скольжения, |
то такой порог не препят
ствует |
скольжению основ |
||||||
ной |
дислокации |
и |
сам |
||||
скользит |
легко |
вместе |
с |
||||
ней. В |
|
случае |
винтовой |
||||
ориентации |
порога |
|
на |
||||
краевой |
дислокации, |
ког |
|||||
да |
он |
|
т а к ж е |
лежит |
в |
||
плоскости |
скольжения |
||||||
той |
дислокации, |
на |
кото |
||||
рой |
он |
образовался, |
так-? |
||||
ж е |
не |
возникает |
тормо-' |
||||
жение |
скользящей дисло |
||||||
кации. |
|
Таким |
образом, |
краевые дислокации должны легко преодолевать «дисло кации леса», т. к. пороги на них не влияют на движение дислокаций.
С порогами на винтовых дислокациях дело обстоит сложнее. Они имеют краевую ориентацию и могут сколь зить лишь вдоль оси винтовой дислокации, тогда как вин товая дислокация может перемещаться в поперечном направлении. В связи с этим винтовая дислокация оказы вается заторможенной. Дальнейшее ее продвижение возможно лишь неконсервативным путем за счет термиче
ских |
активации. Если |
ж е |
за счет |
значительных |
напряже |
|
ний |
винтовая дислокация |
все |
ж е |
продолжает |
двигаться |
|
консервативно, т. е. в |
своей |
плоскости скольжения, то |
порог оставляет за собой цепочку вакансий или внедрен
ных а т о м о в — |
в зависимости от типа дислокации и |
на |
|
правления сдвига. |
|
|
|
В реальных |
условиях дислокации бывают испещрены |
||
порогами, приобретенными при движении |
сквозь |
«лес |
|
дислокаций». По тем же причинам вокруг |
них всегда |
на |
ходится рой вакансий или внедренных атомов (если, ко нечно, температура достаточно низка, чтобы точечные дефекты могли существовать в решетке самостоятельно). Противоположные пороги на дислокациях стремятся со единиться друг с другом и исчезнуть. В результате по истечении некоторого времени после окончания пластиче ской деформации к а ж д а я дислокация освобождается от большей части приобретенных порогов, а оставшиеся по роги, в основном, однотипны и стремятся расположиться на почтительном расстоянии друг от друга, как родствен ники, предпочитающие жить отдельно.
При низких температурах, когда мала роль термиче ских активаций и дислокации ие имеют возможности скользить консервативным путем в силу наличия порогов, под действием внешних сил происходит выгиб линий дислокаций между соседними порогами. Как у ж е указы валось в разделе, посвященном силам, действующим на дислокацию, при этом начинают противоборствовать си лы натяжения дислокации с внешним напряжением. При некотором критическом изгибе линии дислокации про изойдет отрыв ее от точки закрепления, в качестве кото рой выступает порог, и позади порога будет возникать це почка вакансий или внедренных атомов при каждом акте перемещения дислокации. Это видно из схемы, приведен-
ной па |
рис. 21. Вакансии по указанному механизму рож |
даются |
легче, чем внедренные атомы. Д л я образования |
внедренных атомов требуются более высокие скалываю щие напряжения, чем для образования вакансий. Таким
образом, пластическая деформация |
кристаллов |
приводит |
||
к появлению в |
решетке |
помимо |
дислокаций |
большого |
числа точечных |
дефектов, |
в первую очередь вакансий. |
• |
• |
• |
• |
|
• |
0 |
0 |
• |
|
0 |
0 |
• |
• |
|
« |
« |
0 . |
0 |
|
Р и с . 21. Движение винтовой дислокации с порогами, |
|
|||
гене ирующее вакансии (внедренные атомы) |
|
|||
|
позади |
порогов. |
|
|
Пороги на дислокациях могут иметь различную высо |
||||
ту. Выше рассматривалось |
поведение |
малых |
порогов, |
|
высота которых не превышает двух межатомных |
расстоя |
|||
ний. В случае ж е |
высоких |
порогов, |
когда расстояние |
между дислокационными сегментами делается слишком велико и невозможно взаимодействие между сегментами, каждый из них начинает вести себя самостоятельно как источник дислокаций. Любое движение дислокации, выво дящее ее из своей плоскости скольжения, приводит к об
разованию порогов. Таким образом, пороги |
образуются |
||||
не только за счет пересечения дислокаций. Такой |
меха |
||||
низм |
возникновения |
порогов характерен для |
решеток, |
||
где |
нет ярко выраженных плоскостей скольжения, как |
||||
это имеет место в объемноцентрированиой |
кубической |
||||
решетке. В этом случае винтовые дислокации |
движутся |
||||
не по определенным |
кристаллографическим |
плоскостям, |
|||
а по тем плоскостям, где в данный момент |
может |
быть |
|||
больше эффективное |
скалывающее напряжение. |
|
Позади движущихся дислокаций с порогами часто возникают небольшие призматические петли дислокаций. Механизм их возникновения связан либо с объединением цепочек вакансий за порогами, либо с образованием так называемых дислокационных диполей по схеме, показан ной на рис. 22.
Пересекая «дислокации леса», скользящая дислока ция взаимодействует с полями упругих напряжений препятствий, притягиваясь или отталкиваясь от них в
зависимости от величины и |
направления |
векторов |
|
Бюр - |
||
„ |
герса. Помимо |
этого |
сила |
|||
|
взаимодействия |
между |
||||
|
дислокациями |
зависит |
||||
|
т а к ж е |
от |
угла |
между |
||
|
ними. Пересечение дисло |
|||||
|
каций никогда не происхо- |
|||||
|
] дит жестко, поскольку они |
|||||
|
обладают |
большой |
|
гиб |
||
|
костью. |
При |
сближении |
|||
Р и с . 22. Образование дислокацион |
дислокации |
с |
стремятся |
|||
ных петель: |
изогнуться |
тем, |
чтобы |
|||
а) дислокационный диполь; б) образо |
понизилась |
энергия |
|
пере |
||
вание дислокационной петли. |
сечения. |
При |
этом |
они |
||
|
стремятся |
д а ж е хотя бы |
на малом расстоянии расположиться параллельно друг другу, чтобы понизилась энергия взаимодействия. После пересечения дислокаций требуется опять приложить неко торое усилие д л я того, чтобы дислокации разошлись.
§8. Размножение дислокаций
Втщательно отожженных кристаллах плотность дис локаций не превышает 10 4 — 10 6 [ам - 2 ] . Плотность дисло каций стремительно возрастает после приложения к кристаллу нагрузки и начала его пластического дефор мирования. Поскольку до начала пластической дефор мации было примерно 104 —106 [слг~2 ] дислокаций, а после деформации может появиться 10й —\01 2 [см~2 ] дислокаций, то напрашивается вывод, что во время деформации про исходит размножение дислокаций.
Различают гомогенное, гетерогенное размножение дислокаций, а т а к ж е размножение с помощью специаль ных источников и в процессе многократного поперечного скольжения . Первый из названных случаев, пожалуй, са мый редкий. Под гомогенным зарождением дислокаций понимается возникновение их в областях решетки, сво бодных от каких-либо дефектов. Д л я этого требуются чрезвычайно большие напряжения и именно экстремаль-