ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дислокационные модели ползучести из "Ползучесть кристаллов " Можно выделить два вида элементарных процессов ползучести. В первом препятствия на пути движения дислокаций имеют масштаб ядра дислокации и преодолеваются при помощи теплового возбуждейия в сочетании с приложенным напряжением (ползучесть, контролируемая скольжением). Во втором препятствия слишком велики, чтобы их можно было преодолеть с помощью теплового возбуждения, но они могут исчезнуть при процессах возврата, контролируемых диффузией (ползучесть, контролируемая возвратом).. В этом случае движение дислокации непосредственно термически не активируется, однако косвенно оно, контролируется термоактивируемым процессом. Рассматриваются модели ползучести для обоих типов процессов. Показатель степени при напряжении в степенном законе ползучести п и энергия активации р дают слабые ограничения на модели ползучести. Обсуждаются специфические проблемы, касающиеся металлических сплавов, керамики и минералов диссоциация дислокаций при переползании, ползучесть в оливине и ползучесть в окисле водорода — льде. [c.110] Имеются два различных случая табл. 4.1). [c.110] Аналогично взаимной аннигиляции краевых дислокаций путем их переползания [287] поперечное скольжение винтовых дислокаций друг к другу, которое сопровождается их взаимной аннигиляцией, также может приводить к исчезновению препятствий. Следовательно, этот процесс можно рассматривать как процесс возврата, в результате которого движение дислокаций косвенно активируется тепловым возбуждением. Однако в этом случае энтальпия активации зависит от напряжения ( 4.2,4.3). [c.112] Здесь мы рассмотрим процессы, связанные с тепловым (при содействии напряжения) преодолением препятствий (локализованных или однородно распределенных, таких, как барьеры Пайерлса). [c.113] Первичная перетяжка на расщепленной винтовой дислокации может разделиться на две перетяжки. Малая область между ними может отщепиться в плоскость поперечного скольжения,. [c.113] Ползучесть алюминия при умеренных температурах (от 0,25 до 0,БТт), вероятно, контролируется поперечным скольжением [91]. Работа Мышляева [254] и особенно замечательные эксперименты по ползучести в тонких образцах алюминия непосредственно под просвечивающим электронным микроскопом [53] показали, что основные явления происходят в стенках дислокаций, образующихся в процессе деформации, и что механизмом, определяющим скорость ползучести, является поперечное скольжение. Роль поперечного скольжения в завязывании и распутывании стенок дислокаций теоретически рассмотрена в работе Фриделя [124]. [c.116] металлах описанный механизм наиболее эффективен при довольно низких температурах, но в металлах с гексагональной плотноупакованной структурой он возможен и при высоких температурах. Он может играть важную роль и в минералах, в которых, процессы, являющиеся низкотемпературными в металлах, могут происходить при более высоких температурах. [c.118] Согласие с моделью Фриделя и широкое развитие небазисного скольжения привели авторов к заключению, что процессом, контролирующим ползучесть, было поперечное скольжение дислокаций из базисных в призматические плоскости. [c.119] Теперь хорошо известный факт, что кристаллы упрочняются при деформировании и разупрочняются при высокотемпературном отжиге, можно выразить через внутреннее напряжение внутреннее напряжение растет с деформацией и убывает с увеличением времени отжига t. [c.121] Заметим, что форма кривой после понижения напряжения является предметом давних разногласий [354]. Однако нам кажется, что существование нулевой ползучести совместимо с атермическим механизмом, контролирующим ползучесть [288], что, по-видимому, подтверждают надежные эксперименты [32]. [c.122] Для никеля и алюминия согласие теории с экспериментом оказалось очень хорошим. Очевидно, что в случае ползучести. [c.122] Поскольку для установившейся ползучести, контролируемой возвратом, а =а, то для нее мы получаем степенную зависимость с л = 3. Интересная идея о возврате путем роста сетки дислокаций вызвала целый поток моделей ползучести, более или менее равнозначных и, вероятно, излишне усложненных (например, [48]). [c.123] Можно принять, что внутреннее напряжение при деформировании возрастает, так как возрастает плотность дислокаций (хотя подвижные дислокации и образуются, они в дальнейшем-могут становиться неподвижными, включаясь в сети дислокаций). [c.125] Зависимость второй степени следует из плотности дислокаций, а зависимость первой степенд — из скорости переползания. Физика степенного закона ползучести заключена в геометрическом соотношении (4.25), зависимости поля напряжений дислокации вида 1 г и линеаризованной зависимости скорости переползания от напряжения. [c.126] Мы видим, что если плотность источников предполагается не зависящей от напряжения, то показатель степенного закона л = 4,5. Это одна из причин популярности модели, поскольку значение п — 4,5 часто получается в экспериментах на ползучесть. Предполагая, что jW = p/rf, мы получаем п=3. [c.128] Виртман [379] показал, что, делая различные предположения о зависимости или независимости различных параметров от напряжения или учитывая концентрацию напряжений (особенно в случае скоплений дислокаций перед границами субзерен), можно, в какой-то мере искусственно, получать значения показателя степени в законе ползучести вплоть до 6. Некоторые из принятых ас Нос предположений, несомненно, верны, особенно если их эффект ограничивается увеличением л до 4 или 5. Однако представляется очевидным, что показатель степени, больший 5, не отражает реальную степенную ползучесть, а вызывается тем, что график Ige (Igo) в этих случаях не описывается прямой. [c.128] Эта модель объясняет кривизну графика Аррениуса, так же как и кажущееся значение /г 3 в ограниченном интервале напряжений. Однако результаты, предсказываемые этой моделью, плохо согласуются с поведением ряда чистых металлов, и рассчитанные по ней значения скорости ползучести оказываются значительно ниже измеренных. [c.131] Вернуться к основной статье