Дислокации скольжение

Рис. 20. Движение краевой дислокации скольжением

Плотность дислокаций на стадии легкого скольжения растет пропорционально степени деформации. Деформационное упрочнение обусловлено взаимодействием пара-лельных или лежащих в параллельных плоскостях сдвига [c.39]

При низких температурах эффективны механизмы, основанные на скольжении дислокаций, которое может облегчаться в присутствии поверхностно-активных сред. Теория адсорбционного пластифицирования [291] объяснила эти эффекты на основе представлений о снижении потенциального барьера, препятствующего выходу дислокаций на поверхность с образованием на поверхности ступеньки, и об облегчении начала работы приповерхностных источников дислокаций благодаря снижению свободной поверхностной энергии. Это дает возможность ориентировочно оценить те условия, в которых аналогичные эффекты могут иметь место в природе. Это та область режимов деформации, когда в наборе активационных энергий- преобладают компоненты, связанные с поверхностным барьером [255],. равным Ь а, где Ь — вектор Бюргерса и о — свободная поверхностная энергия минерала. В этом случае отношение скоростей деформации в присутствии активной среды и на воздухе равно [c.88]

Чтобы в идеальном кристалле без дислокаций под влиянием внешней силы произошла пластическая деформация, т. е. сдвиг вдоль какой-то плоскости скольжения, необходим одновременно разрыв всех атомных плоскостей по всей плоскости скольжения. Для этого требуются большие усилия, что равносильно высокой прочности идеальных кристаллов. Иной механизм разрушения имеет место в реальных кристаллах, содержащих дислокации. Сущность его сводится к тому, что при наличии краевой дислокации сдвиг одной части кристалла по отношению к другой происходит не за счет одновременного разрыва всех атомных связей в плоскости скольжения, а путем постепенного (эстафетного) разрыва отдельных связей в ходе движения краевой дислокации скольжением, на что не требуется больших усилий. После того как начальные дислокации под влиянием небольших усилий начнут перемещаться, их движение ускоряется, число возрастает (размножение дислокаций), что приводит в конечном итоге к пластической деформа- [c.97]

Нет оснований считать, что присутствие на поверхности графита многочисленных базисных дислокаций скольжения (имеющих характер обрыва или петель) заметно влияет на окисление кристалла. О роли небазисных дислокаций, гораздо более специфичных, чем базисные, делаются самые различные предположения. [c.165]

Что касается АЭ в процессе фазового наклепа, то при размножении дислокаций внутри кристалла такой фазовый наклеп будет сопровождаться аннигиляционным излучением звука, а при размножении дислокаций с поверхности - переходным. Заметим, что переходное излучение будет сопровождать и включение покоящейся полной дислокации в другую фазу движущейся границей раздела. Аналогично ситуации с двойниковой границей (см. гл. 4) такое многократное включение также будет сопровождаться размножением дислокаций скольжения, т.е. приводить к фазовому наклепу. [c.232]

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 (винтовые) в них мало подвижны даже при повышенных температурах. Поэтому уровень напряжений на стадии легкого скольжения повышенный. Вторая стадия практически отсутствует. Это объясняется свойством ОЦК металлов блокирования дислокациями одной системы скольжения всех остальных. Поликристаллы обычно имеют более высокий предел упругости и модуль упрочнения. В поликристаллах практически не бывает 1 стадии, так как у границ зерен образуются скопления дислокаций и большие деформации возникают только тогда, когда напряжения, создаваемые скоплениями будут релаксированы. [c.41]

Е = 2 10 МПа, напряжение Тс 30 МПа, что значительно меньше прочности сталей. Это различие объясняется тем, что при оценке Хс, не учитывалось взаимодействие дислокаций и их структур между собой. Установлено, что скорость скольжения дислокаций увеличивается с ростом напряжений и температуры по экспоненциальному закону. [c.78]

Таким образом, пластичность сталей обусловлена процессами сдвига (скольжения) структурных элементов в результате перемещения, аннигиляции и инициирования дислокаций. Деформационное упрочнение обусловлено преодолением различного рода потенциальных барьеров при перемещении дислокаций. Дислокации обладают большими собственными энергиями и создают высокие далЬнодействующие напряжения. Они являются промежуточным звеном между работой внешних сил и трещинами. Следовательно, в дислокациях запасается энергия, которая затем переходит в энергию свободной поверхности. [c.85]

Таким образом, разрушению металлов предшествует пластическая деформация. Пластическая деформация приводит к накоплению повреждений структуры и разрыхлению металла. На ранних стадиях деформации - за счет размножения дислокаций, на более поздних - инициированием и развитием микродефектов. Микротрещины возникают преимущественно в полосах скольжения в [c.87]

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]

Примером другого класса дислокаций являются образующиеся у поверхности раздела дислокации, которые играют существенную роль в полукогерентных выделениях в твердых телах. В процессах выделения внутри твердого тела мы различаем когерентные выделения, которые имеют непрерывную решетку с матрицей, некогерентные выделения, для которых это не имеет места, и полукоге-рентные выделения, которые могут быть описаны в терминах непрерывной решетки с дислокациями у поверхности раздела. Примеры этого известны только в металлургии, что, по-видимому, указывает лишь на интенсивность исследований в этой области. Классическими примерами являются выделения сс-железа из у-железа (аустенита) ь углеродистых сталях, приводящие к мартенситу, когда процесс протекает быстро без диффузии при высокой степени переохлаждения, и к бейнпту, если процесс протекает более медленно с диффузией углерода при меньшей степени переохлаждения. В той же системе, правда, наблюдается также некогерентное выделение не содержащего углерода а-железа с образованием и без образования эвтектоидных пластинчатых прослоек карбида железа. Способ описания мартенситного превращения в терминах, вклю-чаю цих дислокации на поверхности раздела, был предложен Фрэнком [29]. При этом необходимо предпочесть описание обогащенной углеродом решетки а-железа как тетрагональной гране-центрированной вместо тетрагональной (почти кубической) объем-ноцептрированной решетки. Возможно то и другое описание, хотя обычным является последнее. Таким путем устанавливается соответствие с граиецентрированной кубической решеткой -у-железа и оказывается возможным описать в терминах дислокаций существенные характеристики сложных атомных конфигураций и движений у поверхности раздела, которые невозможно определить в таких деталях любым другим путем. Рассматривая этот процесс как движение дислокаций и притом как движение дислокаций скольжением, вызванное не приложенным напряжением, а свободной энер- [c.32]

Рис. 4. Образование краевой дислокации. Скольжение произошло над плош,адкой AB D в направлении вектора скольжения. Дислокационная линия AD отмечает границу внутри кристалла, где имеет место нарушение решетки.

Рис. 6. Образование винтовой дислокации. Скольжение произошло в плоскости AB D в направлении вектора скольжения. Дислокационная линия АВ, которая показывает границу нарушений решетки, параллельна вектору скольжения.

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]

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели (Зинера, Стро, Коттерелла, Гилмана и др.), связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойникования (модель Коттерелла). В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой пересечение малоугловых границ аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака. [c.86]

Таким бразом, пластический сдвиг в реальном металле присходит не путем олио зре.ме [ио о дв,1га B eii ато.мной плоскости, что потребовало бы за-т аты гораздо Со/идней эиергии, а путем перемещения дислокации вдоль плоскости скольжения. [c.538]

Прочность металлов в среднем на два порядка меньше теоретической прочности бездефектного кристалла сТтеор (сгтеор 0,1 Е). Такое различие обусловлено тем, что термодинамически вероятно наличие в металле достаточно высокой плотности дефектов кристаллического строения еще до деформации. Пластичность - как свойство подвергаться остаточному формоизменению - реализуется при деформации путем скольжения (трансляционного и зернограничного) и двойникования структурных элементов. Причем процесс скольжения не является результатом одновременного смещения атомов соседей. Процесс скольжения осуществляется путем последовательного смещения отдельных групп атомов в областях с искаженной решеткой. Нарушение кристаллической ре-ше йси означает, что их атомы выведены из положения минимума потенциальной энергии. Поэтому для их смещения требуется меньше энергии и напряжения. Наиболее распространенными дефектами кристаллической решетки являются линейные дефекты - дислокации (винтовые и краевые). Под действием приложенных напряжений про- [c.77]

Источниками дислокаций (до деформации) являются сегрегация примесей напряжение и дислокационные центры кристаллизации срастание раз.тично ориентированных зерен и субзерен межзеренное общение и др. В отоженном металле число дислокаций достигает Ю см . Пластическая деформация способствует увеличению плотности дислокаций на 5-6 порядков, движению дислокаций и их групп, включая границы зерен. В результате они приобретают сложную форму, увеличивается их длина, общая энергия и сопротивление скольжению. Выход дислокации на поверхность кристалла приводит к сдвигу на одно межатомное расстояние. Следовательно, суммарный сдвиг при начальной плотности дислокаций N0 = Ю5/см2 составит = Ю - Ю - 10- = 10- что соот- [c.78]

При скольжении дислокации испытывают тормозящее воздействие со стороны леса дислокаций, дислокаций Ломера-Коттерелла и др. Поэтому при деформации образуются дислокационные скопления. Причем на головную дислокацию действует напряжение xi = тп. Концентрация напряжений равна п заторможенных дислокаций. Таким образом, по мере развития деформаций по разным причинам усиливается торможение дислокаций, вызывающее рост напряжений (деформационное упрочнение). С позиции дислокационной теории рассмотрим основные уравнения для оценки деформационного упрочнения сталей. [c.79]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология