ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Элементы теории дислокаций из "Теория обработки металлов давлением Издание 3 " Возможность последовательного смещения отдельных групп атомов вдоль плоскости скольжения при уменьшенных напряжениях возникает, если дефекты кристаллической решетки являются не точечными (вакансии, лишние атомы), а линейными, т. е. вызывающими нарушения правильного расположения атомов на значительные (макрооконические) расстояния в одном направлении и на малые (несколько межатомных расстояний) в направлениях, перпендикулярных к первому. [c.20] Предположение о существовании линейных дефектов кристаллической решетки реальных монокристаллов позволило не только объяснить причины различия расчетной и фактической величины касательных напряжений, вызывающих пластическую деформацию, но также выяснить многие вопросы, связанные с механизмом деформирования и явлениями, сопутствующими пластической деформации. [c.20] Появление элементов теории дислокаций относится к 20-м годам этого столетия (работы Я. И. Френкеля, Дж. Тейлора, Е. Орована и др.). Однако экспериментальное подтверждение существования дислокаций получено лишь в 50-х годах благодаря развитию экспериментальных средств исследований строения кристаллов. Существование дислокаций было подтверждено как прямыми методами исследования (с помощью ионного проектора, рентгеновской топографии, электронномикроскопического исследования), так и косвенными методами исследования (метод ямок травления, муаровых фигур и др. [49]). [c.20] Основными типами дислокаций, встречающихся в реальных монокристаллах, являются краевая и винтовая дислокации. [c.20] Как видно из схемы (рис. 1.11), краевая дислокация возникает, если но одну сторону от плоскости скольжения б количество атомных плоскостей, перпендикулярных к плоскости скольжения, больше, чем по другую. В случае, представленном па рис. 1.11, выше плоскости скольжения имеется добавочная плоскость а, усеянная атомами, не имеющая продолжения ниже плоскости скольжения. Линию в — г пересечения добавочной 11лоско-сти с плоскостью скольжения называют линией дислокации, а точки (в, г и др.) пересечения линии дислокации с перпендикулярными к ней кристаллографическими плоскостями называют ц е н т р а м и дислокации. Условное обозначение краевой дислокации показано жирными линиями около центра дислокации. [c.20] Как видно из приведенной схемы, направление пластического сдвига параллельно направлению движения краевой дислокации. Заметим, что одно и то же смещение одной части монокристалла относительно другой вдоль плоскости скольжения создается противоположным смещением положительных и отрицательн1 1 дис- локаций. [c.22] Замкнутые нетли дислокаций могут быть составлены из краевых дислокаций или образованы из краевых и винтовых дислокаций. Они могут быть замкнутыми криволинейными, когда на некоторых участках петли будут так называемые смешанные дислокации, прн которых нарушения правильности взаимного расположения атомов имеют признаки, свойственные и краевым, и винтовым дислокациям. [c.24] Краевые и винтовые дислокации могут перемещаться нз од-Н011 плоскости скольжения в другую, ей параллельную. [c.24] Различают д в и ж е н и е дислокации и переползание дислокации. Применительно к краевым дислокациям движение дислокации характеризуется смещением дислокации вдоль одной плоскости скольжения, причем размеры дополнительной атомной плоскости остаются неизменными. Переползание краевой дислокации дает переход дислокации из одной плоскости скольжения в другую, ей параллельную, причем размеры дополнительной плоскости изменяются за счет переноса вещества путем диффузии. [c.24] Для перехода краевой дислокации в расположенную выше соседнюю плоскость скольжения необходимо, чтобы цепочка атомов на самой кромке добавочной плоскости ушла в глубь монокристалла за счет диффузии (положительное переползание). Для перехода краевой дислокации на нижележащую соседнюю плоскость скольжения необходимо, чтобы к краю добавочной плоскости за счет диффузии присоединился один атомный ряд. [c.24] Так как дпффузия есть термически активируемый процесс, то переползание также является термически активируемым процессом, скорость протекания которого существенно зависит от температуры, возрастая с увеличением последней. [c.24] Переползание дислокации, связанное с изменением межатомных расстояний, вызывает деформацию кристаллов, а при интенсивном переползании и направленной (вследствие воздействия внешних сил) диффузии атомов может являться источником возникновения пластических деформаций. [c.24] Так как винтовые дислокации не имеюг лишних атомных плоскостей, то переползание винтовой дислокации не требует переноса вещества путем диффузии и переход винтовой дислокации на новую плоскость скольжения осуществляется сравнительно беспрепятственно. [c.24] В реальных монокристаллах дислокации возникают в процессе кристаллизации, а также в процессе пластической деформации. [c.25] Механизм возникновения дислокаций в процессе кристаллизации из жидкого расплава разнообразен. [c.25] Дислокации могут возникать в результате срастания слегка разориентированных ветвей дендрита. Разориентпровка может быть следствием наличия градиента температур, конвекционных токов и других причин. На рис. 1.16 показан простейший случай срастания двух симметрично разориентированных частей одного кристалла (а) и образования на поверхности срастания положительных дислокаций (б). [c.25] Начальная ступенька винтовой дислокации может образоваться при кристаллизации под влиянием инородных атомов и посторонних примесей, а также вследствие того, что зародыши кристаллов чаще воз1Гикают на готовой подложке (например, стенки изложницы, твердые частицы, взвешенные в расплаве), форма которой отлична от формы правильного кристалла затвердевающего вещества. [c.25] Вернуться к основной статье