Скольжение и переползание дислокации

Скольжение и переползание дислокации [c.251]

Рис. 95. Преодоление препятствия (А) краевой дислокацией путем переползания в другую плоскость скольжения а — дислокация подошла к препятствию б — дислокационный сегмент перемещается в другую плоскость скольжения в — дис-локация проходит над препятствием .

Часто возникают препятствия и другой природы. В сплавах, содержащих вторую фазу, мелкодисперсные частицы этой фазы взаимодействуют с дислокациями и также стопорят их скольжение. Стопоры любой природы останавливают движение дислокаций и возле них возникают скопления дислокаций (на рис. 94 показано скопление у стопора А). Скопление усиливает воздействие внешних напряжений на головную дислокацию, сдерживаемую стопором, и вынуждает ее выйти из своей плоскости скольжения. В результате головная дислокация переползает в другую плоскость скольжения, проходящую над или под препятствием, где ее движение не застопорено и где она может миновать препятствие. Последовательные этапы огибания препятствия путем переползания дислокации в другую плоскость скольжения схематически изображены на рис. 95 (а—в). [c.289]

Таким образом, хотя в рассматриваемом случае основным способом перемещения дислокации является скольжение, скорость пластической деформации кристалла лимитируется диффузионными процессами, обеспечивающими переползание дислокации. [c.289]

Причиной диффузионного потока на дислокацию, естественно, может служить пересыщение точечных дефектов в объеме кристалла. Однако диффузионный поток порождается также наличием силы,, действующей на дислокацию в направлении, нормальном ее плоскости скольжения. Пусть дислокация находится в поле напряжений, создающих силу Р, приложенную к единице длины дислокации. Тогда при переползании дислокации совершается работа, определяемая в единицу времени величиной РУ . Эта работа, отнесенная к одной вакансии, осевшей на дислокации, проще всего записывается [c.315]

Переползание дислокации от блокирующего ее препятствия (чужеродные частицы, лес дислокаций и т. д.) в другую плоскость скольжения, где возможно ее дальнейшее движение, контролируется процессом самодиффузии. Поэтому, хотя сама по себе диффузия обычно не оказывает заметного влияния на деформацию при ползучести, она определяет ее скорость и температурную зависимость процесса. [c.155]

Г и л ь м а н Д ж., Д ж о н с т о н В. Наблюдение скольжения и переползания дислокаций в кристаллах Ь] Р. Пробл. соврем, физики, 1957, № 9, 57—61. [c.92]

Движение и равновесие дислокаций. Эффективная подстройка системы валов под оптимальное волновое число может обеспечиваться механизмом переползания дислокаций. Подавляющее большинство исследований их движения посвящено именно переползанию. Некоторые результаты, относящиеся к скольжению дислокаций, будут здесь отмечены для сведения читателя, хотя они и не имеют прямого отношения к отбору волновых чисел. [c.150]

Роль переползания дислокаций в перестройке волнового числа валиковой структуры исследовалась также в эксперименте с воздухом [182] отмечено также, что скольжение дислокаций может вести к возникновению фазовой турбулентности. [c.154]

Кроме движения в направлении плоскости скольжения краевая дислокация может двигаться и в перпендикулярном направлении. Такой вид движения называют переползанием. Результатом такого движения является образование или исчезновение вакансии или ионов в междоузлиях (в зависимости от характера движения дислокации), поскольку чтобы продолжить или сократить неполную атомную плоскость, образующую дислокацию (на один ряд атомов), требуется присоединить к ней или удалить определенное число атомов. [c.148]

Предположение о диффузионном росте пор вызывает вопрос о возможном источнике вакансий. В качестве источников обычно рассматриваются вакансии, образующиеся при пластической деформации, в частности при аннигиляции разноименных краевых дислокаций, скольжении винтовых дислокаций со ступеньками, быстром переползании дислокаций через препятствия и др. В результате этого предполагается возникновение временного локального избытка вакансий, часть из которых мигрирует к границе с последующей конденсацией на зародышах пор [75, 89, 155, 213, 227, 242[. Оценки показывают [30[, [c.20]

Дислокации могут перемещаться двумя существенно разными способами скольжением (консервативное движение) и переползанием (неконсервативное движение). [c.94]

Иную физическую природу имеет движение дислокаций переползанием. При этом движении линия дислокации перемещается в направлении, перпендикулярном плоскости скольжения и вектору [c.94]

Из сказанного ясно, что движение дислокаций переползанием связано с массопереносом вещества — диффузией атомов (и соответственно вакансий) в решетке. Это требует дополнительной энергии активации, поэтому движение переползанием является более трудным, чем движение скольжения, осуществляется более медленно и только при сравнительно высоких температурах, обеспечивающих энергичное тепловое движение частиц. Из описанного механизма движения дислокаций переползанием следует, что подобное движение сопровождается образованием вакансий или, наоборот, их исчезновением, другими словами, дислокации могут являться источником или ловушкой ( стоком ) вакансий. [c.95]

Известно, что увеличение температуры повышает пластичность любого материала. Это влияние также во многом связано с поведением дислокаций при увеличении температуры уменьшаются напряжения, необходимые для движения дислокаций, и, кроме того, облегчается их способность к движению переползанием в другие плоскости скольжения, в результате чего скольжение начинает происходить по многим плоскостям, в MgO, например, напряжение, необходимое для движения дислокаций по плоскости (100) при комнатной температуре, в 50 раз больше, чем по плоскости (ИО), а при 1000°С эта разница снижается до 2—3 раз. [c.98]

Движение дислокаций, включающее как переползание, так и скольжение, имеет место при процессах деформации при высоких температурах и в процессах отжига после холодной деформации. Скорость таких процессов может быть исследована путем наб- [c.19]

Скольжение дислокации, лимитируемое переползанием [c.286]

И скольжение и переползание происходят под действием упругих напряжений. Скольжение, если рассматривать его как быстрое механическое движение, отличается от переползания своим пороговым характером оно начинается только тогда, когда напряжение превышает определенную величину — стартовое напряжение. Но в ряде кристаллов (например, во многих металлах) для начала перемещения дислокаций требуются сравнительно небольшие напряжения. [c.287]

Эти препятствия могут иметь разный характер. Ими могут быть дефекты типа примесей, закрепляющие линию дислокации лишь в отдельных точках. (Способы преодоления таких препятствий будут рассмотрены в следующем пункте). Но иногда происходит остановка скольжения дислокации на протяженном участке ее линии. Мы начнем с краткого анализа именно такой ситуации, поскольку в ней проявляется взаимосвязь скольжения и переползания. [c.288]

Механизм переползания прямолинейной краевой дислокации под действием упругих напряжений мы рассмотрели в предыдущем параграфе, где было отмечено, что наличие большого числа однотипных краевых дислокаций не может обеспечить стационарного течения кристалла. Но если в кристалле имеются две системы параллельных дислокаций, плоскости скольжения которых взаимно перпендикулярны, то процесс их переползания происходит при неизменном пересыщении точечных дефектов, а поэтому может быть стационарным. [c.317]

Рис. 108. Направления переползания краевых дислокаций двух взаимно перпендикулярных систем скольжения под действием одноосной нагрузки.

Если краевая дислокация движется не в направлении плоскости скольжения, а перпендикулярно этой плоскости, такой вид движения называют переползанием (рис. 32). Результатом такого движения [c.64]

Движение смешанной или краевой дислокации во всех плоскостях, кроме плоскости скольжения, должно быть связано с переносом массы, так как аУ Ф 0. Нанример, краевая дислокация (см. рис. 259 или 260) может двигаться в плоскости, не совпадающей с плоскостью скольжения, только если лишняя полуплоскость укорачивается или удлиняется. Положительная краевая дислокация сдвинется вверх, лишняя полуплоскость укоротится, если атомы с края полуплоскости уйдут в объем кристалла или к этому краю подойдут вакансии, тогда дислокация переползает на вышележащую плоскость скольжения. Наоборот, если к краю оборванной полуплоскости подойдут лишние внедренные атомы из объема кристалла, дислокация переползет ниже. Процесс переползания , [c.325]

Считают, что коррозия ускоряет пластическую деформацию напряженного металла путем образования поверхностных решеточных вакансий, в частности сдвоенных вакансий (дивакансий). Последние при комнатной температуре диффундируют внутрь металлической решетки сквозь зерна и границы зерен металла на порядок быстрее, чем моновакансии . Появление дивакансий облегчает пластическую деформацию вдоль плоскостей скольжения вследствие процесса переползания дислокаций. Чем выше скорость коррозии, тем больше доступность дивакансий и, следовательно, тем более выражено образование выступов и впадин, включающихся в процесс развития усталости. Существование минимальной скорости коррозии, необходимой для развития коррозионной усталости, позволяет предположить, что с уменьшением скорости коррозии снижается и скорость образования дивакансий. Концентрация див.акансий падает, и прекращается их влияние на движение плоскостей скольжения возможно такое падение концентрации, при котором дислокации аннигилируют или заполняются атомами металла. [c.163]

Кроме рассмотренного типа движения дислокаций (скольжения), возможны и другие типы перемещения этого дефекта. Так, при диффузионном движении дислокации к краю экстраплоскости могут присоединяться новые атомы (например, из числа дислоцированных или ближайших соседей) илн вакансии. Это будет означать, что экстраплоскость будет удлиняться или сокращаться, что приведет к переползанию дислокаций в другую плоскость скольжения. Этот тип движения дислокаций, имеющий место для линейных дислокаций, как и всякий диффузионный процесс, происходит при повышенных температурах и не связан со сдвиговыми напряжениями. [c.279]

Дислокации можно также наблюдать прп помощи электронного микроскопа. Мы рассмотрели скольжение дислокаций, приводящее к пластическому течению твердого тела. Кроме этого типа движения, из-за диффузионных перемещений атомов или вакансий к концу экстраплоскости, последняя может удлиняться или сокращаться. Это означает перемещение дислокации из одной илоскости скольжения в другую. Такое переползание дислокации, как и всякое диффузионное явление, происходит при высоких температурах и не связано со сдвиговыми наиряжениями. Как и многие нарушения кристаллического строения, дислокация способна притягивать чужеродные атомы, так как образуется так называемое облако Котрелла. Это облако из-за притяжения к дислокациям атомов примесей мешает ее движению, что приводит к необходимости некоторого повышения напряжения для начала скольжения. Так как дислокация возникает в результате внутреннего сдвига части кристалла, [c.197]

Пороги получаются не только при переползании, но также при скольжении когда движущаяся скольжением дислокация проходит через винтовую дислокацию, которая пересекает ее плоскость скольжения, части ее, проходящие справа и слева от винтовой дислокации, оказываются теперь на разных уровнях. Таким образом, на ней образуется порог при переходе. Дальнейшее движение путем скольжения этой дислокации при некоторых обстоятельствах эффективно инъектирует вакансии или дислоцированные атомы в кристалл. Концентрация этих несовершенств поэтому, как правило, далека от равновесия в процессе пластической деформации и непосредственно после нее. Этот вопрос был подробно рассмотрен Зейтцем [10]. [c.20]

Таким образом, сопоставление кинетики развития пластической деформации ползучести соединяемых материалов в условиях сварки с кинетикой развития физического контакта и химического взаимодействия (определяемой условиями активации атомов соединяемых поверхностей, вступивших в физический контакт) должно определить вклад отдельных этапов ползучести (контролируемых скольжением, поперечным скольн<ением или переползанием дислокации) в общую кинетику роста прочности. [c.200]

Механизм ползучести гетерофазных сплавов имеет свои особенности. При достаточно высоких температурах Т >0,5Гпл и относительно низких напр51ж ениях а<(10...3)С скорость ползучести контролируется процессом динамического возврата [30] квазиравновесной дислокационной структуры [23, 35, 93, 129, 170, 171]. Недеформируемые частицы упрочняющей фазы могут преодолеваться дислокациями путем поперечного скольжения и переползания. Если процесс возврата осуществляется поперечным скольжением, то при взаимодействии дислокаций с частицами образуются сидячие призматические петли и геликоиды [216], результатом чего является деформационное упрочнение. При этом возврат не может произойти полностью и нельзя ожидать возникновения квазистационарной ползучести. При повышении температуры становится возможным переползание дислокаций, возврат происходит полностью и ползучесть приобретает стационарный характер [129]. [c.12]

Кинетика высокотемпературной ползучести, контролируемой переползанием дислокаций через препятствия в плоскости скольжения, в частности вьшеления упрочняющей фазы, была рассмотрена в работах [225, 271 - 273], которые основаны на предположении о непроницаемых и неперемещающихся в поле внутренних напряжений частицах упрочняющей фазы. [c.12]

Этот метод отличается от обычного метода Чохральского тем, что выращивание слитка производится не из центральной области тигля с расплавом, а из области, которая смещена к стенке тигля на определенную величину. Несмотря на то что плотность дислокаций при внецент-ровом выращивании примерно в два раза выше, чем в обычном методе, и составляет —10 см , дислокации в поперечном сечении таких монокристаллов распределяются равномерно. Как предполагают авторы работ [187], равномерное распределение дислокаций в кристалле в данном случае обусловлено переползанием дислокаций из полос скольжения. При тщательно подобранных тепловых условиях выращивания, характеризуемых распределением температур в растущем слитке, можно получать монокристаллы с равномерным распределением дислокаций и в обычном варианте метода Чохральского [8]. Основной трудностью на данном этапе решения задачи получения кристаллов с равномерным распределением дислокаций является обеспечение заданной величины плотности ростовых дислокаций в слитке. [c.105]

Механизмы размножения Д. (увели чения их суммарной длины в единице объема) основаны на прогибании под действием внешней силы линий Д., закрепленных на своих концах ка-кими-либо препятствиями. Таким удлинением является, напр., переход отрезка дислокации EFG, закрепленного в точках и G, в положение EF G. Притягивающиеся Д. с противоположными векторами Бюргерса, лежащие в одной плоскости скольжения, при сближении аннигилируют (рис., е). Разноименные Д. в различных плоскостях скольжения аннигилируют переползанием. Вследствие этого при высокотемпературном отжиге кристалла, способ ствующем диффузии и переползанию, плотность Д. уменьшается. Распределение Д. в деформированных кристаллах обычно неравномерно. При малой степени деформации (до 10%) они часто располагаются вдоль отдельных плоскостей скольжения, к-рые на поверхности кристалла выявляются методом избирательного травления в виде линий и полос скольжения. С увеличением степени деформации часто возникает ячеис-тая структура, выявляемая электронным микроскопом и по рассеянию рентгеновских лучей. Границы ячеек состоят из густо расположенных Д., размер ячеек обычно около 1 мкм. При размножении Д. средние расстояния между нимисокращаются, их поля напряжений перекрываются и скольжение затрудняется. Чтобы оно могло продолжаться, приложенное внешнее напряжение увеличивают (см. Деформационное упрочнение). Упрочнение кристаллов достигается также введением различных препятствий для движения Д. примесных атомов (в виде легирующих добавок), частиц второй фазы (возникающих в процессе термической обработки диффузионным путем или при бездиффузионных фазовых превращениях), двойников, радиа- [c.368]

В движении скольжением дислокация ограничена той поверхностью, в которой содержится как сама дислокация, так и ее вектор Бургерса. Это — единственная поверхность, если не иметь в виду винтовой дислокации, которая способна скользить в любом направлении. Движение из данной поверхности скольжения, которое называют переползанием, является более трудным. Достаточно рассмотреть краевую дислокацию. Для переползания атомы должны либо быть сняты с края внедренной полуплоскости, либо дополнительные атомы должны быть добавлены к этому краю. Эти процессы включают диффузию вакансий или дислоцированных атомов в кристалле. Поэтому такие движения осуществляются медленно и только при сравнительно высоких температурах. [c.19]

В поле напряжений, возникающем от иных, несобственных источников (т. е. от приложенных извне нагрузок на кристалл или от других дислокаций), дислокация испытывает силы, которые стремятся заставить ее двигаться. Сила, стремящаяся вызвать скольжение дислокации, пропорциональна составляющей приложенного напряжения сдвига на ее плоскость скольжения, взятой в направлении ее вектора Бургерса. Сила на единицу длины равна этой составляющей напряжения, умноженной надлину вектора Бургерса. Она действует в плоскости скольжения в направлении, перпендикулярном линии дислокации. Таким образом, в случае замкнутой петли дислокации, лежащей в ее плоскости скольжения, приложенное напряжение сдвига обладает эффектом двухмерного давления, стремящегося растянуть или сжать равномерно петлю. Эта сила одинакова независимо от того, является ли дислокация краевого, винтового или промежуточного типа. Сила, стремящаяся вызвать переползание, зависит только от краевой компоненты дислокации и, взятая на единицу длины, равна этой компоненте, умноженной на осевое давление, параллельное ей. Ее можно представлять как силу, стремящуюся выжать экстраполуплоскость краевой дислокации. [c.22]

Движение дислокаций чаще всего происходит в направлении, параллельном валам переползание — limb), хотя иногда отмечалось и перемещение в перпендикулярном направлении, сопровождаемое топологическими перестройками системы валов вблизи дислокации (скольжение — glide). В п. 6.5.3 мы увидим, что скорость переползания определяется фоновым волновым числом структуры и что переползание является одним из тех возможных сценариев эволюции структуры (иногда называемых механизмами отбора ), которые приближают волновое число к оптимальному. [c.100]

Рассмотренная модель не может быть, однако, непосредственно приложена к случаю пластифицирования металлические монокристаллов под влиянием расплавленных металлических покрытий при повышенных температурах и весьма малых скоростях растяжения ([117, 134] см. далее, гл. V, 2) по-види-мому, в этом случае входящие в выражение для Topt параметры (энергия активации, частота колебаний) имеют несколько иной физический смысл и величину. Не исключено, что важную роль играет здесь взаимодействие дислокаций с поверхностными дефектами, блокирующими отдельные точки на контуре плоскости скольжения преодолевая такого рода препятствие, дислокация должна частично (примыкающим к поверхности отрезком) выйти в соседнюю более или менее близко расположенную плоскость скольжения,— путем поперечного скольжения, если это чисто винтовая дислокация, либо с участием неконсервативного движения (переползания), если она содер- [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология