Дислокации движение

BOM приближении прочность металлов при высоких температурах увеличивается с повышением их температуры плавления. Это связано с тем, что ползучесть металлов при высоких температурах совершается путем восходящего движения дислокаций, которое может осуществляться при наличии термической активации и диффузии атомов. Энергия активации процесса ползучести при высоких температурах Т по Дорну, равна энергии акти- [c.117]

Как видно из кривых рис. 2.45, а—в, АЭ резко возрастает при переходе к пластической деформации (о не пропорционально е) в большом объеме образца. Эта деформация связана с массовым образованием и перемещением дефектов кристаллической решетки. Происходит образование, движение дислокаций и их групп, двойникование. Все эти процессы связаны.с появлением сигналов АЭ. Пластическая деформация объема Ы0 з мм вызывает импульсы АЭ с энергией порядка 10 Дж и шириной спектра порядка [c.174]

Рис. 32. Появление междоузельных атомов и исчезновение вакансий при переползании дислокаций движение в противоположном направлении приводит к исчезновению междоузельных атомов и образованию вакансий.

Вектор Бюргерса — мера сдвига и энергии искажения кристаллической решетки, определяемая движением дислокации. [c.239]

В работе [239] рассмотрено также скольжение дислокации — движение в направлении, перпендикулярном валам. Отмечено, что при вариационной динамике в системе валов с однородной кривизной скольжение невозможно потенциал системы при скольжении не меняется, и нечем компенсировать потери энергии из-за вязкости. [c.153]

Если ядро штока не достигает поверхности, картина дизъюнктивных дислокаций получается более дифференцированная. В этом случае выделяются главные взбросы с очень большой амплитудой порядка 1000—1500 м. По ним поднимающаяся часть, лежащая непосредственно над штоком, отделяется от окружающей поверхности. Простирание этих взбросов различно на сводах оно совпадает с простиранием пород, на крыльях оно или выдерживает прямолинейный характер, или охватывает дугообразно поднятый участок. Таких главных взбросов на отдельных куполах имеется по два-три. Между ними-то и располагаются характерные для эмбенских куполов грабены, генетически представляющие собою отставшие в своем восходящем движении участки. Далее на погребенных куполах развита сеть радиальных трещин, по которым участки поднятых крыльев бывают смещены друг относительно друга, причем амплитуда их быстро уменьшается по мере продвижения от сводовой части к крыльям. [c.245]

Но для большинства минералов поверхностный барьер мало отличается от энергии активации движения дислокации сквозь решетку, равной энергии активации образования перегиба на линии дислокации, если сопротивление оказывает главным образом сила Пайерлса. Например, для оливина обе величины близки к 200 кДж/моль. Поэтому не удивительно, что для ионных и ионно-ковалентных кристаллов, в которых сила Пайерлса велика, адсорбционное пластифицирование проявляется лишь при действии сред, обладающих достаточно большой поверхностной активностью. Так, вода, понижающая поверхностную энергию фторида лития на 30%, а хлорида натрия — на 75%, практически не влияет на движение дислокаций в первом случае, но вызывает ярко выраженный эффект (увеличе- [c.88]

Деформационное старение заметно увеличивает сопротивление движению дислокаций aj. [c.144]

Индивидуальное движение дислокаций возможно до достижения их плотности порядка 10 -Ю м [90]. Далее начинаются коллективные эффекты, связанные со стремлением образовывать энергетически выгодные конфигурации, запасанием энергии, переходящей впоследствии в энергию свободной поверхности [91]. [c.144]

В последнее время получили развитие дислокационные теории дефектов. Согласно этим теориям хрупкому разрушению металлического монокристалла всегда предшествует местная пластическая деформация, в ходе которой формируются дислокационные микронеоднородности, являющиеся концентраторами внутренних напряжений и вызывающие поэтому зарождение и развитие трещины. По Мотту и Стро , такими концентраторами напряжений являются скопления дислокаций, движения которых заторможены каким-либо препятствием в плоскости скольжения различные дислокационные модели были предложены Фудзита, Котреллом и др. . [c.20]

Двойники наблюдаются у чешуйчатых графитов, которые состоят из кристаллитов с гексагональной упаковкой. Образование двойников при концентрации базисных дислокаций обусловливает напряжения, вызывающие скольжение плоскостей, которые приводят к дальнейшему развитию дислокаций и их диффузионному перемещению (прорастанию) через границы кристаллитов. Возникающие границы двойников препятствуют движению дислокаций, а продолжение деформации приводит к образованию трещин в кристаллитах. [c.241]

Пластичность металла определяется способностью металла не разрушаясь деформироваться так, что деформации остаются и после окончания действия нагрузки. Пластичность металлов имеет очень большое практическое значение. Благодаря этому свойству металлы поддаются ковке, прокатке, вытягиванию в проволоку (волочению), штамповке. Смещение заполненных атомами металла плоскостей в кристалле в определенных пределах не приводит к разрушению металлической связи. Механизм образования смещений связан с появлением и движением дислокаций. Хрупкими определенное время считались титан, вольфрам, хром, молибден, тантал, висмут, цирконий. Очищенные от примесей эти металлы — высокопластичные материалы, которые можно ковать, прессовать, прокатывать. В табл. 11.3 приведены значения относительного удлинения некоторых металлов, характеризующего их пластичность. [c.324]

Нарушения периодичности структуры проявляются в особенностях картины рассеяния (сателлиты, диффузный фон и др.). Анализ этих особенностей позволяет определить как динамические нарушения, обусловленные тепловым движением частиц кристалла, так и тип и распределение статических дефектов кристаллической структуры (точечные дефекты, дислокации и т. д.). Динамические и статические нарушения структуры влияют на все физические свойства твердых тел, в наибольшей мере сказываясь на транспортных свойствах кристаллов, связанных с переносом электричества, тепла или массы, включая пластичность и прочность. Так, коэффициент диффузии в одном и том же веществе может меняться на 10 порядков. [c.15]

Различают краевые и винтовые дислокации. Краевая дислокация возникает (рис. 39, а) за счет появления в объеме кристалла лишней атомной плоскости. Собственно под дислокацией и понимается линия искажения, проходящая вдоль края этой лишней плоскости. На рис. 39, б приведен пример винтовой дислокации. Последняя образуется за счет смещения микрочастиц в одной части кристалла по отношению к другой его части, в результате чего вокруг линии дислокации образуется винтообразная плоскость. Дислокации являются причиной пластичности кристаллов. Деформация кристалла обычно совершается за счет движения дислокации В его объеме, что требует меньших затрат энергии, чем можно было бы предположить, исходя из энергии его кристаллической решетки. [c.90]

Таким образом, весь процесс пластической деформации кристалла представляет собой движение и выход на поверхность большого числа дислокаций. Расчет показывает, что для деформации монокристаллов путем перемещения дислокаций требуется очень малое усилие, примерно такое же, как и напряжение пластического течения, определяемое экспериментально. [c.217]

Однако такое перемещение дислокаций не всегда легко осуществить. При деформации в металле неизбежно образуется множество дислокаций, которые, находясь на близком расстоянии, начинают взаимодействовать друг с другом. Такое взаимодействие в ряде случаев тормозит движение дислокаций в данной плоскости скольжения. Торможение дислокаций может вызываться и другими причинами, в частности, атомами другого металла (примесями). [c.223]

Перемещение поры как целого вызывают и силовые поля иного происхождения. В частности, силовое поле может вызываться наличием градиента температуры, механических напряжений (наличие дислокаций), электрического потенциала, гравитационного поля и т. д. Общеизвестным примером последнего является всплывание пузырьков в жидкости. Во всех случаях движение поры происходит в направлении, противоположном направлению дей- [c.219]

Ползучесть никелевых жаропрочных сплавов менее изучена по сравнению с ползучестью чистых металлов и конструкционных сталей. Особенность этих гетерофазных сплавов заключается в том, что основной упрочняющей фазой наряду с карбидами и карбонитридами в у-твердом растворе являются выделения у -фазы (интерметаллид на основе К1з(А1, Ti)). Эти выделения у -фазы когерентны с у-твердым раствором, и, следовательно, дислокации матрицы могут их перерезать [42, 60, 150 . При высоких температурах (Г> 1143 К) срез упорядоченной фазы осуществляется путем скольжения сверхдислокации, которая состоит из пары дислокаций с вектором Бюргерса а / 2 <110>. При промежуточных температурах Г 1033 К ( 0,65 Г л) срез происходит в результате прохода двух пар достаточно слабо расщепленных дислокаций. Движение дефектов упаковки внутри у -фазы может контролироваться диффузией. Однако в [c.14]

Механические свойства медленно охлажденной углеродистой стали сильно зависят от содеря.ания в ней углерода. Медленно охлажденная сталь состоит из феррита и цемсстита, причем количество цементита пропорционально содержанию углерода. Тпердость цементита намного выше твердости феррита. Поэтому при увеличении содержания углерода в стали ее твердость повышается. Кроме того, частицы цементита затрудняют движение дислокаций в основной фазе — в феррите. По этой причине увеличение количества углерода снижает пластичность стали. [c.685]

Для силикатных пород нет точной информации о снижении о под действием воды. Обзор сведений по кварцу содержится в книге [257] и в работе [258], из которых видно, насколько велик разброс литературных данных. Однако можно считать, что свободная энергия негидратированной силоксановой поверхности кварца, обнажающейся при образовании ступеньки, вряд ли успевает сильно снизиться при физической адсорбции воды или при смачивании, а термоактивируемая химическая модификация поверхности с образованием силанольных связей требует большего времени. В то же время известно, что движение дислокаций в кварце может значительно облегчаться под действием воды. По схеме, разработанной Григгсом [259], в результате диффузии воды вдоль дислокаций образуются силанольные мостики =51—ОН. .. НО—51 =, которые легко рвутся в самом слабом месте (по водородной связи). Сопротивление движению дислокаций уменьшается, и поэтому диффузия ОН-групп (или, возможно, ионов Н+ или НзО+) контролирует подвижность дислокаций и, следовательно, скорость деформации. По сути, здесь мы имеем дело с явлением, близким к адсорбционному пластифицированию, только облегчение разрыва межатомных связей происходит в другом координационном окружении — не на поверхности, а в объеме. По-видимому, такой механизм возможен и в случае многих других силикатных минералов (оливин [260] и др.). [c.89]

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]

В механических и гидромеханических процессах целенаправленно проводят разделение твердых тел и неоднородных систем, измельчение и диспергирование, смешение и образование неоднородных систем и т.п. Для интенсификации подобных процессов требуется активное вмешательство в движение отдельных элементов жидкостей и твердых тел. Для этого необ содимо управление полями скоростей и напряжений в заданных пространственно-временных масштабах как в элементах объема, так и на ограничивающих поверхностях. Таким образом, в общем случае интенсификация механических и гидромеханических процессов связана с задачей создания управляемых течений в многофазных гетерогенных системах и динамических полей напряжения в твердых телах. В частности, такие задачи могут решаться специальными приемами генерации вихрей, колебательных потоков, дислокаций и тому подобных структур с необходимой интенсивностью и распределением в пространстве и времени. [c.18]

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]

Хорошо известна роль дислокаций в процессе деформационного упрочнения [74, 75]. По сути, дислокация представляет собой квазичастицу, преодолевающую при своем движении по кристаллу ряд энергетических барьеров. Крупномасщтабные барьеры, обусловленные дальнодействую-щими полями внутренних напряжений, так же как и среднемасштабные барьеры, являющиеся следствием взаимодействия параллельных дислокаций, могут быть достаточно высоки, и для их преодоления требуется приложить значительные напряжения. Этим след> ет объяснять повьппение временного сопротивления Ов и предела текучести ат при деформационном упрочнении. [c.35]

Обобщенный параметр р, учитывающий как уде.пьное электрическое сопротивление р, так и магнитную проницаемость ц,, позволяет, таким образом, регистрировать процессы, происходящие на микро- (дислокации и дислокационные ансамбли) и мезоуровнях (в масштабе зерен и субзерен). Анализ процессов, протекающих на мезоуровне, возможен потому, что границы зерен и субзерен также являются барьерами на пути движения дислокаций и электронов проводимости или при росте и формоизменении магнитных доменов [76, 77]. [c.36]

Последующее молекулярное описание одноосного деформирования неориентированного частично кристаллического полиэтилена характеризует пластическую деформацию волокон, образующих термопласты со сферолитной структурой. Оно может служить иллюстрацией большого разнообразия механизмов деформирования. При деформациях менее 1 % выявляют анизотропные упругие свойства кристаллов (орторомбического) полиэтилена [57] и аморфного материала [53]. При тех же самых условиях имеют место неупругие деформации СНг-групп и сегментов цепей, которые обусловливают низкотемпературные Р-, у- и б-релаксационные механизмы [10, 56]. При больших деформациях (1—5%) происходит дополнительное изменение сегментов цепи, их относительного положения и конформационные изменения (поворот связей). Подробное исследование поведения цепей в аморфных областях было выполнено Петракконе и др. [53]. В кристаллических областях под действием деформаций такого же порядка возникают дислокации и дислокационные сетки (наблюдаемые в ламеллярных кристаллах в виде муаровых узоров). В зависимости от условий внешнего нагружения и типа дислокаций их движение вызывает пластическую деформацию кристалла путем двойникования, смещения плоскостей или фазового перехода орторомбической ячейки в моноклинную. Обширный обзор деформирования полимерных монокристаллов был дан Зауэром и др. [57] и в книге Вундерлиха [3]. Детальный расчет вклада различных структурных элементов и дефектов в деформирование частично-кристаллических полимеров можно найти во многих статьях, из которых здесь приводятся только некоторые [47—62]. Хотя упомянутые выше эффекты обусловливают нелинейность зависимости напряжение—деформация, первоначально существовавшая надмолекулярная организация все еще сохраняется. Подобная деформация называется однородной. [c.41]

Неупругое и пластическое деформирование можно рассматривать как следствие последовательного движения дислокаций и смещения связывающих областей. Поворотная модель дает полное молекулярное описание структуры полимера. И на этот раз имеется лишь слабое различие между упорядоченными н неупорядоченными областями. Печхолд указывает, что совершенный кристалл ПЭ может содержать до 4 поворотов на 1000 групп СНг, в то время как в структуре типа расплава их число достигает 200 на 1000. Хотя эта концентрация столь велика, что исключает и ближний, и дальний порядок, какая-то логика в организации пространства, заполненного цепными молекулами, должна сохраниться. Печхолд предложил подходящие модели — сотовую и меандровую (рис. 2.1, в). Он полагает, что последняя модель более вероятна и может существовать в частично кристаллических волокнах (рис. 2.18,6) и в каучуках [11, 14Г]. Упомянутые ранее а-, р- и 7-релакса-ционные переходы объясняются в рамках данной модели движением поворотных блоков, замораживанием вращения сегмента из-за отсутствия свободного объема и существованием поворотных ступеней и скачков соответственно в аморфной и кристаллической областях [11]. Хотя эксперименты по рассеянию нейтронов [100—104] в значительной степени опровергают наличие четкого меандрового упорядочения цепей, предложение Печхолда было в высшей степени плодотворным для изучения структуры аморфных областей. [c.53]

Разница во времени до разрушения при статическом разрушении и циклическом объясняется явлением саморазогрева при циклических нагрузках [92]. Такая реакция твердых тел на периодическое дискретное воздействие указывает на колебательные явления, лежащие в основе существования и движения дислокаций. Выделение энергии при движении дислокаций в виде тепла способствует перераспределению ее в системе и включению в движение дополнительного количества дислокации или их скоплений. Передача тепловой энергии электронами значительно эффективнее, чем передача волн деформации фононами, поэтому процессы разрушения термически активируемы. Именно в этом можно усмотреть различия между ползучестью, ма1юцикловой и термоусталостью, а также объяснить фактическое невыполнение линейного закона суммирования. [c.144]

В случае химического сродства между атомами растворенного и o нoв roгo (Ре) элементов на поздних стадиях деформационного старения происходит образование частиц выделения. Образцы подвергались ц]лифовке, полировке и травлению в ц%-ном растворе ННОз в спирте. На металлографических снимках (рис. I), снятых с этих образцов, на полосах скольжения (а они образуются в результате движения дислокации) видны образования зародышей карбидных частиц. Эти структурные изменения, как известно [2], несомненно приводят к охрупчиванию металла труб при длительной эксплуатации. [c.137]

В результате движения дислокаций при деформации кристаллитов графита возможно их двойниковавие, наиболее вероятное в крупночешуйчатых графитах [5-11]. Это процесс скачкообразного деления кристаллита плоскостью двойникования на две части, кристаллическая решетка каждой из которых становится зеркальным отражением другой ее части, лежащей по другую сторону от плоскости двойникования (рис. 5-6). [c.239]

К пассивным методам АК относят акустико-эмиссионный метод (см. 2.7), в котором используют бегущие волны (рис. В.7). Явление акустической эмиссии (от лат. emissio — испускание, излучение) состоит в излучении упругих волн материалом ОК в результате внутренней динамической локальной перестройки его структуры. Такие явления, как возникновение и развитие трещин, превращения кристаллической структуры, движение скоплений дислокаций, — наиболее характерные источники акустической эмиссии. Контактирующие с ОК преобразователи принимают упругие волны и позволяют установить наличие источника эмиссии, а при обработке сигналов, проходящих от нескольких преобразователей, — также расположение источника. [c.12]

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]

Наличие дислокаций и плоских дефектов в реальных кристаллах сильно сказывается на механических свойствах твердых тел. Однако это отнюдь не означает, что монокристаллы вещества по прочности всегда будут превосходить его поликристаллические конгломераты. Все будет зависеть от степени взаимодействия дислокаций и плоских дефектов с другими дефектами твердого тела. Так, монокристаллы чистого железа очень пластичны, в то время как стали, имеющие блоч-. ную структуру, проявляют прочность в сотни раз большую за счет взаимодействия дислокаций с примесными дефектами. Междоузель-ные примесные дефекты, как правило, затрудняют движение дислокаций, осложняя механическую обработку металлов. В связи с этим при механической обработке высокопрочных металлов, таких, как титан, молибден, бериллий, вольфрам, обычно проводят их тщательную очистку от примесей азота и кислорода. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология