Дефекты дислоцированный атом

Рис. 12. Дислоцированный атом (А) н вакансия (S) в простой кристаллической решетке образуют парный дефект Френкеля

Дефекты кристаллической решетки вследствие подвижности атомов перемещаются. Атомы, кроме упоминавшегося выше колебательного движения около теоретического узла решетки, совершают и другие движения вследствие постоянного обмена энергией между собой, неминуемо сопровождающегося пиковым скоплением кинетической энергии в каком-то из них. Может оказаться, что этой энергии достаточно для преодоления сил, удерживающих атом в его регулярном положении в решетке. Так, атом может попасть в промежуток между узлами (дислоцированный атом), не исключен и обмен местами двух атомов. Вакансия может быть занята соседним атомом. Таким образом, она перемещается при комнатной температуре вакансия может сохранять свое положение до суток, а при повышенной температуре — десятитысячные доли секунды. Большой подвижностью отличаются и дислокации. На рис. 4.7 изображены стадии перемещения дислокаций. Из рис. 4.8 видно, что для перемещения линейной дислокации атомам достаточно совершить перемещения намного меньшие, чем расстояния между узлами. Эти небольшие перемещения могут быть совершены под влиянием малых внешних сил. Небольшие внешние силы в связи с постепенностью процесса могут вызвать перемещение и винтовой дислокации (рис. 4.7, б). [c.233]

Рис. 1.2. Дефекты кристаллического строения а — точечные (1 — дислоцированный атом 2 — вакансия 3 — примесный атом внедрения) б — линейные (т — вектор сдвига) в — поверхностные (ок —угол разориентировки субзерен)

Рис. 1.5. Точечные дефекты в кристаллической решетке а) вакансия б) дислоцированный атом

Точечные дефекты по размерам сравнимы с межатомными расстояниями. К ним относятся вакансии (отсутствие атома в узле кристаллической решетки), межузельные или дислоцированные атомы (атом находится в межузельном пространстве кристаллической решетки) и примесные атомы. Среди последних различают атомы замещения (чужеродный атом занимает место в узле кристаллической решетки) и атомы внедрения (чужеродный атом находится в межузельном пространстве решетки). [c.21]

Вакансии и дислоцированные атомы представляют собой дефекты кристаллической решетки (рис. 3), которые не остаются неподвижными. Соседний с вакансией атом, обладающий повышенной энергией, может занять ее место, а вакансия окажется на месте этого атома. Вакансия может перемещаться до тех пор, пока не выйдет на поверхность кристалла. [c.6]

Отметим, что вакансии и межузельные атомы могут возникать двумя путями. Первый из них заключается в том, что какай-либо атом из узла решетки внутри кристалла, может, например, в результате теплового возбуждения перейти в соседнее межузельное положение. После этого возможна или рекомбинация, т. е. возвращение атома в свободный узел, пли переход его в более удаленное от вакансии межузельное положение. В последнем случае возникает пара точечных дефектов кристаллической решетки (в литературе часто называемая парой Френкеля) — вакансия и межузельный (или дислоцированный) атом ). Настоящая вакансия образуется лишь после того, как внедренный атом отойдет от нее с соседнего на более удаленное межузельное положение или вакансия заменится другим атомом, занимающим соседний с ней узел, в результате чего она удалится от внедренного атома. В дальнейшем внедренный атом может перемещаться мегкду узлами и вакансия может перемещаться по узлам, если ее будут замещать соседние атомы, находящиеся на узлах решетки. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока либо вакансия не встретится с внедренным атомом и не произойдет их рекомби- [c.36]

Дислоцированный атом и вакаисин непрерывно перемещаются по решетке вследствие неравномерного распределения энергии между атомами. Количество такого родя дефектов очень велико, например, в 1 см кадмия при температуре 300 °С наблюдается 10 вакансий, а время существования вакансии всего лишь 0,0004 с. [c.10]

В настоящее время имеется большое количество работ, рассматривающих источники вакансий и других точечных дефектов и их подвижность при низких температурах [20, 230—233]. По возрастанию энергии активации перемещения наиболее подвижные дефекты могут быть расположены в следующем порядке дислоцированный атом (0,07—0,27 эв для меди), парная вакансия (0,4 эв) и одиночная вакансия (1 эв) [232]. При закалке с высоких температур фиксируется больше парных вакансий, а при закалке с низких температур — одиночных. Вероятность существования дислоцированных атомов после закалки невелика [233]. С. Д. Герцри-кен [231] рассчитал, что в некоторых металлах концентрация вакансий ири температуре плавления достигает 0,1 ат. %. А. X. Коттрелл [233] указывает, что при закалке с температур на 100° ниже точки плавления можно сохранить до 0,01 ат. % вакансий. При этом чем выше будет скорость охлаждения при закалке, тем больше будет концентрация вакансий. По данным М. А. Криштала [230], в армко-железе при закалке с 1250° можно получить избыточную концентрацию вакансий 0,0186 ат. %, а в сплаве железа с 5,7% Сг — 0,0056 ат. %. Доказано, что таких концентраций вполне достаточно для образования скоплений, микропор и полостей на границах раздела. Однако из этого количества вакансий существенное число может выходить за границу только из прилегающего к ней слоя толщиной около 0,01 мм. Имеются данные, свидетельствующие о подвижности одиночных вакансий в меди и серебре при температуре выше минус 30°, парных вакансий — выше минус 100° и о полной консервации этих дефектов при минус 196° [232, 233]. [c.208]

Образование дефектов в металле связано с подвижностью его атомов, которые интенсивно колеблются с частотой порядка 10 колебаний в секунду около узлов кристаллической решетки. Атомы могут оставлять положения равновесия и перемещаться внутри кристаллической )ешетки, а иногда и покидать ее. Взаимодействуя друг с другом, атомы обмениваются кинетической энергией отдают ее соседним атомам или же получают ее от них. В результате уровень кинетической энергии у разных атомов может оказаться неодинаковым и некоторые из них, обладающие повышенной кинетической энергией, начинают диффундировать перемещаться в м ежузлие кристаллической решетки или покидать ее. Вышедший из равновесия атом принято называть дислоцированным, а оставшееся пустое место в узле решетки — вакансией. [c.6]

Вакансии и межузельные атомы — точечные дефекты структуры реального металла, механизм образования которых заключается в следующем. Атом, находящийся в правильном (регулярном) положении в узле кристаллической решетки и имеющий достаточно большую энергию, может переместиться в неправильное (иррегулярное) положение (в межузлие), оставляя место в узле решетки незанятым. Атом, переместившийся в межузлие, называется дислоцированным, а узел, не занятый атомом, называется вакансией (атомной дыркой ). [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...