Франка дислокации

Ферромагнетизм 72 Франка дислокации 297 [c.342]

Механизм образования дислокации по Франку и Риду заключается в том, что закрепленная в точках /I и дислокация может под действием касательных напряжений испытывать пере.меш,еиия, показанные на рис. 29. Линия дислокации, разрастаясь, превращается [c.45]

Для начала работы источника Франка—Рида необходимо приложить напряжение т = Gb/L, где L — расстояние между точками закрепления дислокации А и G — модуль упругости при сдвиге Ь — вектор Бюргерса. [c.46]

Местные искажения решетки наступают при приложении внешних нагрузок, а также в зонах действия внутренних напряжений. Возникновение Дислокаций может вызвать появление новых дислокаций на смежных участках. Существуют источники самопроизвольного возникновения дислокации две совместившиеся линейные дислокации образуют под действием напряжений непрерывно действующий генератор дислокаций (источники Франка-Рида). [c.172]

Рассмо фим прежде всего внешнее сходство волн в реакции Белоусова-Жаботинского (см. главу 1), показанных на рисунке 4.9, а с волнами, возникающими при размножении дислокаций по механизму Франка-Рида. Схема [c.254]

Рис. 86. Образование петель дислокаций по Франку и Риду

Один из возможных механизмов размножения дислокаций был предложен Ф. Франком и В. Ридом. Действие источника Франка-Рида схематически показано на рис. 3.28. Линия АВ представляет собой краевую дислокацию с закрепленными концами. Хотя дислокационная линия не может оборваться внутри кристалла, она может окончиться в некоторой плоскости, повернув в другом направлении или соединившись в узле с другими дислокациями, проходящими через данную плоскость. Такая ситуация изображена на рис. 3.29. Узлы А и В являются точками закрепления дислокации. Закрепление может также произойти на атомах примеси. [c.110]

При т, превышающих Ткр, конфигурация становится нестабильной и дислокация самопроизвольно расширяется, занимая положения 2, 3, 4. В положении 4 части дислокационной петли С п С имеют винтовые компоненты противоположного знака, т. е. они движутся навстречу друг другу в одной и той же плоскости скольжения и взаимно уничтожаются. В результате этого происходит разделение дислокации на две внешнюю и внутреннюю (положение 5). Внешняя дислокация разрастается-до поверхности кристалла, а внутренняя занимает исходное состояние. После этого весь процесс начинается сначала и будет продолжаться до тех пор, пока приложены внешние напряжения. Число дислокаций, генерируемых источником Франка — Рида, неограниченно, но в общем случае не все внешние дислокационные петли покидают кристалл. Число дислокаций увеличивается до тех пор, пока в результате взаимодействия упругих полей дислокаций суммарное обратное напряжение не сбалансирует критическое напряжение сдвига Ткр, необходимое для действия источника. После этого источник становится неактивным. [c.111]

На примере единичного сдвига мы видели, что дислокация в результате перемещения по плоскости скольжения покидает криС талл. Опыт же показывает, что при больших напряжениях кристаллы претерпевают значительные деформации. Для объяснения этого факта необходимо предположить, что в кристалле имеются источники, которые генерируют дислокации при напряжениях, меньших чем 10 G. Такими источниками, как мы видели в разделе о дислокациях, являются, например, источники Франка — Рида, которые начинают действовать при скалывающих напряжениях Gb/l, где / — длина источника, Ь — модуль вектора Бюргер-са. В реальных кристаллах источники Франка — Рида — это только один из возможных механизмов размножения дислокаций. Рождение новых дислокаций в процессе пластической деформации и их перемещение приводят к макроскопическому сдвигу вдоль плоскости скольжения. [c.134]

Основными видами частичных дислокаций в ГЦК решетке являются частичные дислокации Шокли и Франка. Первый тип дислокаций возникает в результате дислокационной реакции [c.243]

Это — краевая дислокация (Ь перпендикулярно линии дислокации), но главная ее особенность состоит в том, что Ь не лежит в плоскости скольжения. Поэтому такая дислокация не может перемещаться скольжением, и ее движение будет затруднено. Подобные дислокации могут возникать при схлопывании плоских скоплений вакансий (отрицательные дислокации) или при введении дисков из межузельных атомов (положительные дислокации). Ввиду затрудненности движения дислокации Франка часто называют сидячими дислокациями. Они могут также образовываться делением единичных дислокаций, например, в результате реакции [c.244]

Здесь был описан наиболее простой случай размножения дислокаций в процессе пластической деформации. Однако есть и более сложные случаи, например размножение дислокаций путем множественного поперечного скольжения встречаются пространственные и спиральные источники Франка — Рида (см. гл. III). [c.67]

Кроме энергетического принципа Франка, образование частичных дислокаций определяется кристаллографическими особенностями г. ц. к., о. ц. к. и г. п. у. решеток. Так как сила Пайерлса — Набарро достигает минимальных значений для плотноупакованных плоскостей скольжения, то пространственное расположение атомов в плотнейших упаковках имеет исключительно важное значение. [c.68]

Рис. 37. Дефекты упаковки вычитания (а) и внедрения (б) в г. ц. к. решетке вектор Бюргерса дислокации Франка

Дефект упаковки может быть получен также удалением части плотноупакованного слоя с последующей ликвидацией образовавшегося промежутка сближением по нормали плотноупакованных слоев (рис. 37,а). Возникает дефект упаковки вычитания. При внедрении между слоями 111 неполного плотноупакованного слоя атомов возникает дефект упаковки внедрения. Вектор Бюргерса таких частичных дислокаций, называемых дислокациями Франка, ориентирован нормально к плоскости 111 и перпендикулярен линии дислокации, т. е. [c.72]

Частичная дислокация Франка имеет вектор Бюргерса, перпендикулярный плоскости (111), и обозначается аА или 6D. Эти векторы соединяют центр грани с противоположной вершиной. Так, в результате реакции дислокации Франка с частичной дислокацией Шокли [c.74]

Будучи закрепленной на концах перетяжки, дислокация выгибается, а длина перетяжки увеличивается на стадии 7 (рис. 39,г). Движение дислокации и пластическая деформация по новой плоскости (111) могут быть облегчены, так как открываются возможности при образовании петли (см. рис. 39, г) для генерации источника Франка-Рида. Различие в ширине расщепленных дислокаций и соответственно в склонности к поперечному скольжению у разных металлов и сплавов играет очень важную роль в формировании дислокационной структуры (ячеистой структуры, см. гл. III) при деформации и в особенности структурных изменений при последующих возврате и рекристаллизации. [c.76]

Дислокация Франка с вектором Бюргерса, направленным нормально к плоскости базиса, образуется по аналогии с г. ц. к. решеткой. [c.79]

Дислокация Франка сама скользить не может. Но если в плоскости ее дефекта упаковки имеется частичная дислокация Шокли, то возможно объединение дислокаций Франка и Шокли в одну единичную дислокацию, которая может скользить [см. дислокационную реакцию (57)]. Эта реакция энергетически выгодна, так как устраняет дефект упаковки, связанный с дислокацией Франка. [c.104]

Теория дислокаций предсказывает (гл. II), что наименьшему вектору Бюргерса (см. энергетический критерий Франка) и наиболее плотноупакованным плоскостям соответствует минимальное напряжение Пайерлса. Поэтому монокристаллы и кристаллиты поликристаллов деформируются скольжением по плотноупакованным плоскостям в направлении плотнейшей упаковки. Плоскость скольжения и направление скольжения, лежащее в этой плоскости, образуют систему скольжения. [c.106]

ДРУГИЕ ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИИ ПРИ СКОЛЬЖЕНИИ. Рассматривая дислокационную природу скольжения, следует иметь в виду многообразие конкретных видов движения дислокаций. Выше были рассмотрены простейшие случаи движения винтовой краевой и смешанной дислокаций, описаны особенности движения и пересечения растянутых дислокаций, дано описание генерации источника Франка—Рида. Рассмотрено двойное поперечное скольжение. Ниже, подчеркивая разнообразие видов движения (скольжения) дислокаций, дается описание движения дислокаций с порогами, с помощью парных перегибов, с особыми точками и пр. [c.123]

Для развития пластической деформации необходимо увеличить число дислокаций, что наблюдается при пластическом течении (рис. 57). Механизм размножения дислокаций предложен Франком и Ридом. При увеличении напряжения исходный дислокационный сегмент (рис. 57, а) закреплен в точках АВ. При увеличении напряжения сегмент будет выгибаться (рис. 57, б) и принимать последовательно формы, приведенные на рис. 57, (I—д. При сближении выступов сегмент приобретает свою исходную конфигурацию, образуя при этом расширяющуюся дислокационную петлю (рис. 57, е). При продолжающемся действии напряжения дислокационный источник может генерировать новые дислокационные контуры. Скопление вакансий и границы зерен [c.79]

Дислокации должны играть существеинуЮ роль в образовании структурных зон слитка. Согласно Франку, дислокации оказывают большое влияние иа передвижение малоугловых границ столбчатых кристаллов. [c.73]

Возможность образования дислокаций в процессе деформации была показана в 1950 г. одиовременно двумя учеными — Франком и Ридом, но предсказал ее еще в 1940 г. Я. М. Френкель. [c.45]

Дж. Бардин и С. Херииг описали другой механизм генерации дислокаций. Отчасти он аналогичен механизму Франка —Рида. В данном случае также осуществляется выгибание закрепленного отрезка дислокации, но не скольжением, а переползанием. Действие источника Бардина — Херинга можно понять, если предполо- [c.111]

Интенсивность микропластической деформации на этой стадии циклического деформирования в приповерхностных слоях металла выше, чем во внутренних объемах. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа с использованием послойного удаления металла и сравнения плотности дислокаций в объеме и в приповерхностных слоях металла. Причина такого поведения связана с рядом факторюв особенностью закрепления приповерхностных источников дислокаций (имеющих одну точку закрепления), у которых критическое напряжение начала их работы значительно ниже, чем у источников в объеме наличием в поверхностном слое более грубой, чем в объеме, дислокационной сетки Франка (в этом случае для генерирования дислокаций требуется меньшее напряжение) наличием поверхностных коицен-граторов напряжений различием скоростей движения дислокаций у поверхности и внутри металлов и т.д. Есть данные, что стадия циклической микро-текучести может не наблюдаться при испытаниях на усталость с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл. [c.24]

Возникновение частичной дислокации Франка можно представить следующим образом. Пусть по каким-либо причинам из последов ateльнo ти упаковки слоев АВСАВС... удален в части крис- [c.243]

Максимальное значение напряжения t для дислокации, закрепленной в точках А и В (AB = L), достигается, как видно из (52), при Rji = Rmm- Для предложенной Франком и Ридом схемы генерации дислокаций (рис. 34) значение Rmin=LI2, в связи с чем касательное напряжение Тф р, необходимое для действия источника Франка — Рида длиной L, т. е. для выгибания дислокационной линии до L/2, [c.66]

Дислокационные реакции подчиняются критерию Франка, основанному на том, что реакция должна приводить к уменьшению энергии системы. Так как энергия дислокации пропорциональна квадрату вектора Бюргерса, критерий Франка формулируется следующим образом реакция возможна в том случае, если сумма квад-эатов векторов Бюргерса исходных дислокаций больше уммы квадратов векторов Бюргерса дислокаций, обра- [c.67]

Для стягивания частичной дислокации необходима дополнительная энергия, так как реакция Ay-iryD=AD обратна реакции (56) и согласно критерию Франка энергия системы должна быть повышена. Для реализации такой реакции требуется затратить дополнительную энергию. Термическая активация и высокие напряжения для кристаллов с большой шириной расщепленной дислокации способствуют протеканию реакции (58). Ве- [c.74]

Рис. 53. Источник франка—Рида в кристалле кремния. Для декорирования дислокаций выделениями меди кристалл кремния был нагрет в контакте с медью до 900 С и затем охлажден. Снимок сделан в ин-фракрасном свете

Если в г. ц. к. решетке вакансионный дпск, лежащий в плоскости 111 , захлопывается при сближении по нормали двух соседних слоев, разделенных слоем вакансий, то возникает дефект упаковки. На рис. 37, а показано чередование плотноупакованных слоев 111 после захлопывания диска вакансий. До захлопывания вакансионный диск находился в слое атомов В (середина этого слоя отсутствовала). При захлопывании диска сближение соседних слоев А и С по нормали одного к другому привело к образованию дефекта упаковки САСА в г. ц. к. решетке АВСАВС..., который чаще имеет не круглую или овальную форму, а ограничен плотноупакованными рядами атомов. Соответственно линия образующейся дислокации Франка имеет форму шестиугольника. Такие шестиугольники наблюдались в фольгах закаленного алюминия. [c.104]

Движение перегиба (ступеньки) вдоль дислокации (рис. 69 и 70) на одно межатомное расстояние является элементарным актом скольжения дислокации. Перемещение дислокационной линии из начального АВ в конечное D состояние, отстоящее от начального на АС= =ВВя Ь, может осуществляться серией последовательных перемещений (дрейфа) перегиба EF. Элементарный акт такого смещения — перемещение EF в положение E F при EE =FF =b (см. рис. 69). Механизм размножения дислокаций благодаря работе источника Франка—Рида состоит из выгибания дислокаций между точками закрепления, рождения петель и т. д., т. е. состоит из последовательных актов рождения новых перегибов на дислокации. Движение церегиба, как и движение иця-молинейных дислокаций в плоскости скольжения, требует преодоления некоторого энергетического барьера, называемого обычно вторичным пайерлсовским Еп2. Расчеты и эксперимент показывают, что перемещение перегиба происходит значительно легче, чем движение всей [c.124]

Полюсный механизм для металлов с г. ц. к. решеткой можно представить, воспользовавшись возможностью расш,епления полной дислокации Л С на частичную неподвижную дислокацию Франка Аа и двойникующую дислокацию аС (см. развернутый тетраэдр Томпсона) по реакции [c.143]

Эшби показал, что для сложных границ скольжение по границе и миграция тесно связаны. В этом случае скольжение и миграция границы пропорциональны, поскольку только в этом случае возможно скольжение без изменения структуры границы. При зернограничном проскальзывании по большеугловой границе миграция выступает как процесс, обеспечивающий непрерывное под-страивание границы до плоскости в атомном масштабе благодаря перемещению зернограничных дислокаций. Однако эту миграцию следует отличать от той, которая происходит в процессе пластической аккомодации, когда миграция, наблюдаемая при локальной пластической деформации, непосредственно не связана со скольжением по границе зерна. Такая нерегулярная миграция может препятствовать зернограничному проскальзыванию, поскольку не позволяет границе в процессе скольжения оставаться плоской. Для осуществления непрерывного скольжения по поверхности границы зерна необходимо действие источников зернограничных дислокаций. Предполагается, что источниками таких дислокаций могут быть источники типа Франка — Рида, действующие на границе зерна. Обнаруженные спиральные образования на границе зерен являются источниками дислокаций границ зерен, размножение которых происходит не скольжением, а переползанием. Дислокации границ зерен могут образовываться и в результате взаимодействия дислокаций решетки со структурными дефектами границы. [c.178]

Теория взаимодействия дислокационных комплексов (теория Мотта) уточняет теорию Тейлора, приводя ее в большее соответствие с экспериментом. В частности, делается поправка на вторую гипотезу. Здесь заменяется взаимное влияние индивидуальных дислокаций взаимодействием между группами дислокаций, испускаемых из источника (например, из источника Франка—Рида). Испущенные дислокации в одной плоскости скольжения скапливаются у препятствий (сидячих дислокаций), что приводит к увеличению внутреннего напряжения в голове скопления. Дислокационные скопления с п дислокациями рассматриваются как сверхдислокация с век- [c.211]

Модель Коттрелла (см. рис. 136) поясняет распространение пластической деформации от зерна к зерну несколько дислокаций, вышедших из источника В зерна /, движутся в плоскости скольжения и образуют скопление у границы зерна. У вершины р лидирующей дислокации возникает концентрация напряжений. Коттрелл определил, что дислокации будут образовываться вновь в результате генерации, допустим, источником Франка—Рида В до тех пор, пока действующее в окрестности этого источника напряжение Тт, повышающееся от п дислокаций, задержанных в полосе скольжения, полностью не уравновесится противодействующими напряжениями Xd. [c.239]

Задача выбора предпочтительного варианта объяснения температурной зависимости предела текучести усложняется тем, что модель редиссоциации использует математический аппарат, развитый ранее для напряжений Пайерлса. Другими словами, эти две модели становятся неразличимыми при обработке экспериментальных данных, т. е. эксперимент не может быть достоверно трактован в пользу только одной из них. И поэтому надо полагать, что, скорее всего, оба фактора здесь действуют одновременно и возможно даже усиливают друг друга. Поэтому понятны попытки многих авторов объединить несколько механизмов. Например, в работе Франка и Шестока [96] представления о редиссоциаиии расщепленной винтовой дислокации объединяются с механизмом примесного упрочнения. Согласно [96], атомы внедрения стабилизируют сидячую дислокационную конфигурацию и понижают вероятность образования перетяжек, необходимых для движения дислокации. [c.49]

При образовании скопления дислокаций и соответствующей концентрации напряжений у вершины скопления представляется весьма вероятным, что пластическая деформация в соседнем зерне начнется в результате работы зернограничных источников [54, 102]. Удаляясь от поверхности зерна, дислокации, эмитированные этими источниками, взаимодействуют с дислокациями сетки Франка и могут создать новые источники типа источников Франка — Рида. Поскольку эти новые источники не заблокированы примесями, они оказываются способными либо к размножению полных дислокаций, либо (при достаточно высоком уровне напряжений сдвига) — к размножению частичных дислокаций, т. е. к образованию двойника, например, по полюсному механизму Коттрелла — Билби или по механизму Шлизви-ка [20] (рнс. 2.17). Развитая в работе [22] модель, в которой двойникование начинается после частичной (за счет скольжения) релаксации концентраторов напряжений, приводит к получению аналогичной уравнению Холла — Петча для скольжения зависимости напряжения начала двойникования от размера зерна [c.60]

Вклад в напряжение течения взаимного притяжения дислокаций рассчитали Саада [243] и Гейл [244]. Они нашли, что для данной плотности дислокаций напряжение, необходимое для разрыва дислокационных связей, возникающих вследствие притяжения, сравнимо (или слегка больше) с напряжением, требуемым для действия сегмента сетки как источника Франка — Рида. В этом случае также выполняется уравнение (3.1). [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...