Ядро дислокации

Г(, — радиус ядра дислокации. [c.61]

Г о — радиус ядра дислокации [c.96]

В действительности ядро дислокации заполнено материалом плохого кристалла, сильно деформированного и не подчиняющегося линейным законам упругости. Радиус этой области оценивается 26 и соответствующая энергия приблизительно равна [6] [c.58]

Как отмечается в работе [6], в области плохого кристалла (ядра дислокаций) искаженные связи носят главным образом металлический, или мультиполярный, характер, т. е. не являются [c.27]

Уменьшение сгд и Тс нельзя связать только с размерным фактором, т. е. с малым размером зерен в структуре образцов. Как уже отмечалось ранее, размер зерен почти одинаков в состояниях после измельчения в шаровой мельнице и консолидации ИПД, однако их магнитные характеристики существенно отличаются. С другой стороны, для изучаемых образцов характерны значительные искажения кристаллической решетки, что удается наблюдать методом РСА [260] (см. также 2.1). Согласно оценкам [263], усредненное значение среднеквадратичных деформаций в образцах после шарового измельчения может достигать нескольких процентов. ИПД может приводить к еще более высоким значениям. В результате ситуация начинает напоминать ту, что имеет место вблизи ядра дислокации, а расположение атомов в теле зерен становится нестрого периодическим [12] (см. рис. 2.216). [c.158]

Поскольку выход ядра дислокации а поверхность является центром травления, повышение плотности дислокаций в металле должно сопровождаться снижением перенапряжения ионизации металла. Места скоплений дислокаций влекут за собой образование мест локального растворения металла и возникновение концентраторов напряжений. Несмотря на то, что электрохимическое растворение металлов не лимитирует работоспособность конструкции, эксплуатируемой в средах, содержащих сероводород в условиях действия растягивающих нагрузок, роль анодного процесса связана с образованием концентраторов напряжений на поверхности стали с повышением ее хрупкости. При этом чем сильнее повышается хрупкость стали, тем активнее сказывается роль участков локального растворения металла — концентраторов напряжений, тем скорее разрушается сталь. [c.29]

Рис. 64. Атомные смещения в окрестности ядра дислокации.

Подставим уравнение (2.19) в уравнение (2.24) и проинтегрируем последнее уравнение в интервале го < а < Л/2 с обеих сторон бесконечной границы (где го 6 — радиус ядра дислокации, или параметр обрезания). В результате получается выражение для избыточной энергии границы зерна, создаваемой хаотичной сеткой дислокаций, имеющих вектор Бюргерса Ь = ( 6, О, 0) [c.105]

Максимальные искажения и напряжения в решетке концентрируются при наличии краевой дислокации вдоль края лишней атомной плоскости. Эта зона максимальных напряжений, ограниченная пунктирной линией на рис. 15, называется ядром дислокации. [c.89]

Напряжения сдвига могут уменьшиться, если структуры решеток выделяющейся и исходной фазы таковы, что образование новой фазы несимметрично искажает исходную решетку. Согласно простой теории упругости изотропных веществ, при винтовых дислокациях не должно быть гидростатических нормальных напряжений и возникают лишь тангенциальные напряжения сдвига. Фрэнк [68] подчеркнул, что в тех случаях, когда атом растворенного вещества не вызывает искажения структуры исходной решетки, то между таким атомом и винтовой дислокацией может иметь место лишь слабое взаимодействие, проявляющееся на большом расстоянии. Впрочем, не исключено, что между посторонними атомами и ядром дислокации может возникнуть определенного рода связь. [c.240]

Наличие деформации вдали от оси дислокации обнаруживается при обходе в плоскости хОу (рис. 60) по узлам решетки вдоль замкнутого контура вокруг ядра дислокации. Рассмотрим вектор смещения каждого узла от его положения в идеальной решетке и проследим за полным приращением этого вектора при указанном обходе. Обойдем ось дислокации против часовой стрелки по внешнему контуру рис. 60. Начнем движение с левого верхнего угла (атом 1) и убедимся, что смещение атома в конце обхода отлично от нуля и равно периоду решетки вдоль оси абсцисс. [c.186]

Сжатие цепочки вблизи дислокации (10.21) приводит к изменению плотности массы вдоль цепочки. Относительное изменение плотности бр/ро == —du/dx, где ро = т/а. Поэтому уплотнение, материала в ядре дислокации дается выражением [c.191]

Скорость движения возмущения (10.22) может принимать любые значения в интервале О < У < о, и ее величина определяется полной энергией дислокации. Однако необходимо помнить, что мы использовали длинноволновое приближение. Поэтому наши формулы верны лишь при скоростях, для которых ядро дислокации имеет макроскопическую ширину а, т. е. при [c.192]

Мы рассмотрели бегущие вдоль дислокации упругие волны, существование которых обусловлено изменением упругих модулей в ядре дислокации. Но частотами типа (14.14) обладают также колебания, локализованные у цепочки примесных атомов-изотопов. Подобная цепочка тоже является линейным дефектом. Длинноволновые колебания вблизи такого дефекта-описываются тем же урав- [c.238]

Таким образом, область ядра дислокации растворяется чрезвычайно.бьктро, а периферийные участки значительно медленнее., Тем не менее вследствие конкуренции двух процессов растворения деформированных объемов и поверхностных ступенек ( двумерных зародышей ), имеющих ортогональные векторы скорости, травление может идти в глубину (образуются туннели ) и распространяться в ширину (возникают плоскодонные ямки травления, особенно после ухода дислокаций из данного места). Какой из процессов окажется преобладающим, зависит от соотношения. между нормальной скоростью растворения (в глубину) и тангенциальной скоростью (вдоль поверхности). Если А. [c.59]

Если кусок металла претерпел неоднородную, дилатацию только в местах скоплений дислокаций, то с достаточной точностью можно считать, что в области влияния подповерхностного скопления тонкий слой расширенной решетки, непосредственно примыкающий к поверхности, акцептирует электроны из френкелевского двойного слоя, создавая на поверхности избыток положительного заряда. Порядок толщины этого тонкого поверхностного слоя, взаимодействующего с внешними электронами, логично оценить величиной половины расстояния между плоскостью поверхностных атомов и лежащей под ней следующей атомной плоскостью, поскольку в таких масштабах расширение решетки на расстояниях 10 й от ядра дислокации можно считать равномерным, а выбранная таким образом нижняя граница слоя может считаться нейтральным сечением, от которого происходит расширение в обе стороны и ниже которого недостаток электронов восполняется за счет всего объема металла, а выше — за счет внешних электронов. [c.99]

Как отмечается в работе [10], в области плохого кристалла (ядра дислокаций) искаженные связи носят главным образом металлический, или мультиполярный, характер, т. е. не являются направленными. Такое локальное состояние решетки характерно а для металлической жидкости, т. е. приближается к состоянию локального плавления в очагах, насыщенных энергией искаже- V, ния предельной величины, равной максимальной энергии сдвигообразования в кристаллической решетке. Эту энергию АС легко подсчитать как увеличение термодинамического потенциала металла при нагреве от 0 К до температуры плавления Т . [c.25]

I частности в железе, может быть чрезвычайно высокой и достигать 10 ...10 см [335, 345, 346, 361 и др.]. Вместе, с тем существует верхний предел возможной плотности дислокаций, ограниченный ореД 111М допустимым расстоянием между дислокациями где (2-3)6 - радиус ядра дислокации. Когда оотанутся од 1Ч [c.98]

В литературе до сих пор появляются сообщения, в которых пытаются поставить под сомнение дислокационную природу линейных дефектов в синтетическом кварце. В качестве основных доводов выдвигаются чрезмерно большая ширина этих дефектов и их необычно сильная травимость в таких растворах, как плавиковая кислота, приводящая к образованию протяженных каналов длиной до нескольких десятков миллиметров. Однако оба указанных эффекта могут получить разумное объяснение, если предположить, что ростовые дислокации активно адсорбируют такие примеси, как вода и щелочные металлы, что должно привести к редкому локальному повышению растворимости в области, прилегающей к ядру дислокации. Основным аргументом, подтверждающим дислокационную природу линейных дефектов, является, конечно, наблюдающийся дифракционный контраст. Приведем еще одно наблюдение, свидетельствующее о дислокационной природе этих дефектов. Часто в начальный период ввода автоклава в режим роста наблюдается интенсивное растворение затравочных пластин. Причем растворяются в основном области, прилегающие к линейным дефектам, пронизывающим затравку. Растворение может быть столь интенсивным, что в затравочной пластине образуется множество дырок , так что она приобретает вид ажурного дырчатого образования. Последующее наращивание кристалла приводит к залечиванию большинства повреждений и формированию весьма совершенных кристаллов. При этом, если травление было сильным, то часть дислокационных дырок остается в виде вытянутых газожидких включений. Однако, если отдельное включение порождается одиночным линейным дефектом в затравке, то, как правило, в нарастающем кристалле от этого включения также исходит лишь один линейный дефект, что, несомненно, свидетельствует в пользу его дислокационной природы. [c.95]

Примерное значение энергии деформации на один атомный промежуток в ядре дислокации достигает 5,9 10 Дж. В то же время вне ядра дислокации изменение потенциальной энергии вследствие деформационных искажений не превышает 0,4-0,8 кДж/моль или около 0,63 10 Дж/ат., т. е. примерно в тысячу раз меньше. Плотность линий дислокаций в деформированной стали 12Х18П10Т можно оценить примерно как 10 см . Условно принимая диаметр трубки дислокации в 10 межатомных расстояний, а число атомов на поверхности за 5 10 на см , легко определить, что поверхность, занимаемая дислоцированными атомами, может достигать примерно 1 % от обшей площади образца. [c.73]

Максимальные скручивающие и сдвиговые искажения в решетке (ядро дислокации) будут концентрироваться в кристалле в области (ограниченной пунктирной линией на рис. 16), расположенной у основания ступеньки, а линией дислокации будет линия ВС. Таким образом, для чисто винтовой дислокации ее линия параллельна направлению приложения силы Р сдвига и направлению скольжения. Если мысленно поместить себя в узле решетки Е (рис. 16) и обойти вокруг линии дислокации БС по контуру EKLMNA, то попадем в точку А, сместившись вниз на одно межатомное расстояние (в идеальном кристалле без винтовой дислокации попали бы снова в точку Е), сделав еще один такой же оборот, сместимся вниз еще на одно межатомное расстояние и т. д. Другими словами, при наличии винтовой дислокации атомные плоскости решетки, как уже отмечалось, превращаются в подобие спиралевидной винтовой [c.90]

Вблизи ядра дислокации обычно наблюдается скопление примесей ( облако Коттрелла ). Иногда примесей скапливается такое количество, что они выделяются как самостоятельная фаза в виде коллоидных частиц. Это может быть обнаружено даже просто в проходящем свете под микроскопом. Обычно же требуются более сложные методы наблюдения, чаще всего фазово-контрастная микроскопия (см. Физический энциклопедический словарь — ФЭС, 1962—1966 гг.). [c.7]

Как в области ядра дислокации, так и вблизи точечных дефектов вещество обладает повышенной химической активностью. Поэтому плавление, окисление, растворение всегда начинается у дефектов и идет более интенсивно около них. На этом основан наиболее доступный способ выявления дефектов травлением, т. е. при медленном растворении кристалла [Пшеничнов Ю. П., 1974 Хейман Р. Б., 1979]. По форме возникающих при этом ямок травления, как правило, можно судить о породивших их дефектах. На выходах дислокаций всех типов возникают ямки с острым дном , т. е. пирамидальные, углубляющиеся по мере растворения кристалла и появляющиеся на прежних местах после полировки и повторных протравливаний поверхности. Смещение вершины пирамиды по мере травления относительно центра такой ямки указывает на отклонение оси дислокации от нормали к поверхности грани. В местах скопления точечных дефектов обычно образуются ямки в форме усеченной пирамиды. Эти ямки существуют кратковременно и быстро исчезают в процессе растворения. [c.7]

Чтобы дать наиболее целесообразное общее определение дислокации [5], будем считать, что реальный кристалл построен в плане структуры идеализированного кристалла. Теперь рассмотрим какую-либо линию, проведенную от атома к атому в этом реальном кристалле и замыкающуюся на себя. Эту линию называют контуром Бургерса. Линию имитируют в идеальном кристалле. Чтобы избежать при этом неопределенности, необходимо обойти любые сильно дефектные области в реальном кристалле. Подобной областью является ядро дислокации. Тогда если имитирующая линия в идеальном кристалле не замыкается на себя, то контур в реальном кристалле включает одну или более дислокационных линий. Вектор, необходимый для замыкания имитирующего контура, называют вектором Бургерса окруженной контуром дислокационной линии (или результирующим вектором Бургерса дислокационных линий). Так как начальная и конечная точки контура отвечали одному и тому же атому в реальном кристалле, то они должны отвечать соответствующим атомам в идеальном кристалле. Вектор Бургерса должен быть поэтому вектором, который связывает два узла решетки, если слово решетка применяется в его строгом смысле. [c.15]

Упругая энергия дислокации пропорциональна ее длине, ни также возрастает (более медленно) с увеличением поперечных размеров образца (в единицах R ). К этой энергии необходимо прибавить энергию ядра дислокации, проистекающую из атомного смещения в области, где деформация слишком велика для применения закона Гука. Расчеты энергии ядра не были до сих пор сделаны с большой точностью для какой-либо подлинно реальной модели реального кристаллического вещества. Мы можем вычислить верхний предел для этой энергии при допущении, что закон Гука действует на расстояниях порядка 1 Л, что отвечает расстоянию бли жайших атомов от оси дислокации. Можно также, следуя Брэггу, принять, что плотность энергии не должна превышать величины, которая соответствует плавлению кристалла. Однако при этом допущении окажется, что если R принять равным 10 А, а величину jR большей 100 А, то упругая энергия превысит энергию ядра, так что неопределенность в последней не будет иметь существенного значения. Мы не сделаем очень большой ошибки, если применим выражение для упругой энергии, полагая Ry равным 2A, или полностью пренебрежем энергией ядра. Тогда для линейной энергии дислокации типична величина порядка 1 эв на атомную единицу длины. [c.21]

В этом выражении может быть точно вычислена для частных случаев из упругих констант и мощности дислокаций она составляет приблизительно ОЫАя — ). Величина С равна приблизительно единице она зависит от энергии ядра дислокации, и ее точное значение теоретически не установлено. Формула, впервые опублико- [c.25]

В этом разделе мы подходим к проблеме, которая, вероятно, станет одной из наиболее важных из всех приложений дислокационной теории в химии. Теоретически вероятно, что каждая дислокационная линия представляет путь, вдоль которого диффузия происходит быстрее, чем через недислоцированную кристаллическую решетку. Для этого есть несколько причин. Одна, которая не может быть применена к самодиффузии, обусловлена просто повышенной концентрацией на дислокациях. Вторая обусловлена отрицательным давлением на одной стороне дислокации, имеющей краевую компоненту. Эти два эффекта действуют в противоположных направлениях для растворенных атомов, которые сжимают решетку, и в одном направлении для атомов, которые расширяют ее. Третья возможная причина состоит в том, что атомные перегруппировки могут происходить более часто в местах относительно беспорядочного расположения атомов возле ядра дислокации. Четвертая обусловлена тем, что вакансии, подобно растворенным атомам, могут присутствовать в повышенной концентрации вблизи дислокации. Непосредственная демонстрация диффузии по индивидуальным дислокациям требует довольно трудных экспериментов в микроскопическом масштабе, но Тэрнбулу и Гофману [19] уже удалось показать, что повышенное проникновение радиоактивного серебра имеет место вдоль границы с дезориентацией в 9°, которая должна состоять из дискретных дислокационных линий. Некоторые менее прямые доказательства, полученные Форти и Фрэнком, упоминаются ниже, в разделе Дислокации и травление . [c.27]

Мы видим, что модель Френкеля — Конторовой позволяет не только описать распределение атомов в ядре дислокации (при К а), но предсказывает возможность механического движения дислокации в кристалле. В континуальном пределе дислокация выступает как подвижный дефект кристаллической решетки, перемещение которого не связано с сопротивлением среды (ее энергия (10.23) не зависит от положения центра дислокации). Конечно, учет дискретности кристаллической структуры и отказ от предположения о фиксированном (заданном) периодическом потенциале (10.4) изменит вывод об отсутствии сил сопротивления движению дислокации. Но наличие динамических свойств дислокаций подтверждено как последовательной теорией, так и экспериментом. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология