ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций из "Строение и свойства металлических сплавов " Пластическая деформация в подавляющем большинстве случаев протекает по дислокационному механизму, за счет движения дислокаций, смешанному — дислокационному и диффузионному и чисто диффузионному. Удельный вёс каждого нз них зависит прежде всего от температуры и условий нагружения. [c.286] Следовательно, сила Пайерлса — Набарро экспоненциально возрастает с уменьшением ширины дислокации. [c.287] Сопротивление решетки движению дислокаций определяется действием различных механизмов. Сложный расчет суммарного эффекта действия всех этих механизмов показывает, что сила трения меняется с температурой и примерно равна 10 —lO G. Расчет удовлетворительно совпадает с опытом. [c.287] Из соотношения (VIII.5) вытекает, что ширина дислокации обратно пропорциональна отношению теоретической прочности при сдвиге к модулю сдвига Хтеор/G, которое в свою очередь зависит от типа связей в кристаллической решетке. [c.287] Из табл. 22 следует, что отношение Ттеор/ 5 велико у ковалентных и ионных кристаллов (кремний, алмаз, корунд — АЬОз). В этих кристаллах благодаря жесткости направленных связей дислокации узки, потенциальный барьер Пайерлса высок и при невысоких температурах дислокации неподвижны, что приводит, к хрупкому разрушению. При температурах не ниже Ч2Т пл дислокации становятся подвижными и разрушение происходит в результате пластической деформации. В г. ц. к. металлах т еор/G мало, ширина дислокаций больше и они подвижны. Поэтому разрушение кристалла происходит пластично даже при пониженных температурах. В о. ц. к. металлах (вольфраме, железе, хроме) отношение Ттеор/G больше, чем в г. ц. к. Дислокации в них менее подвижны. [c.287] Очевидно, силы Пайерлса — Набарро могут возрастать, если в кристаллической решетке возникает или увеличивается доля ковалентной связи. Эти силы в переходных металлах с о. ц. к. решеткой оказываются порядка 0,0050, т. е. занимают промежуточное положение между значением для ковалентных кристаллов и г. ц. к. металлов. [c.288] В работе [297] развита теория напряжений Пайерлса для движения винтовых дислокаций в о. ц. к. металлах. Геометрия кристалла приводит к высоким значениям напряжения Пайерлса. Рассчитанное из потенциальной энергии недиссоциированной винтовой дислокации напряжение составляет величину —0,05(3, что на порядок больше принятой для о. ц. к. переходных металлов. Вместе с тем силы Пайерлса для случая краевой дислокации в о. ц. к. и г. ц. к. кристаллах, по-видимому, значительно не отличаются. Как показано электронномикроскопическим исследованием [19], доминирующую роль при деформации в о. ц. к. металлах играют винтовые дислокации. Вероятно, особенности поведения о. ц. к. металлов, в частности хладноломкость, связаны со сложным влиянием сил Пайерлса и примесей внедрения на движение дислокаций [6, 297]. [c.288] Поскольку силы трения решетки в о. ц. к. металлах весьма значительны при очень низких температурах, это может означать, что с понижением температуры возрастает доля ковалентных связей в кристаллической решетке. [c.288] В работе [269] с учетом трения решетки рассмотрены некоторые свойства интерметаллида NisAl, в котором действуют как ковалентные, так и металлические связи. Соединение представляет практический интерес, поскольку является основной упрочняющей фазой в никелевых жаропрочных сплавах. [c.288] Предел текучести и твердость этого соединения возрастают с повышением температуры от температуры жидкого азота до 600° С (рис. 126) (подобный характер изменения свойств наблюдается для многих хрупких материалов, например для графита). Такое изменение прочности, как показал анализ, по-видимому, связано с изменением сопротивления решетки движению дислокаций, которое в этом соединении возрастает с повышением температуры. [c.288] Увеличение сопротивления пластической деформации при образовании твердых растворов обычно связывают с барьерным эффектом, затрудняющим перемещение дислокаций (см. дальше). [c.289] Между тем возможно также увеличение тре ния самой решетки в результате легирования. Как было, например, показано с использованием метода Мессбауэра [9], легирование титана железом приводит к увеличению доли ковалентной связи соответственно наблюдается увеличение напряжения течения и уменьшение пластичности. Однако в металлических сплавах увеличение сопротивления пластической деформации связано главным образом i действием различных барьеров, затрудняющих движение дислокаций. [c.289] Вернуться к основной статье