Дислокации в кристаллах

Непрерывные функции описывают распределение дислокаций в кристалле. Этот тензор заменяет собой теперь выражение в правой части уравнения (27,6) [c.164]

Рис. 3.15. Сетка дислокаций в кристалле

При образовании дислокации в кристалле формируется и вокруг дислокации создается пряжений. Поле напряжений вокруг краевой достаточно сложный вид. По одну сторону от ния, там, где имеется лишняя полуплоскость (см. рис. 3.9), расстояние между атомами уменьшено, т. е. атомы испытывают действие сжимающих напряжений. По другую сторону расстояние между атомными рядами увеличено по сравнению с неискаженным кристаллом, т. е. имеются растягивающие напряжения. Это локальное расширение получило название дилатации. Более простой вид имеет поле напряжений вокруг винтовой дислокации. [c.105]

При обсуждении точечных дефектов мы видели, что их концентрация сильно зависит от термодинамической температуры -—ехр [—Е/ квТ) ). Одним из важнейших свойств дислокаций является то, что их количество от температуры не зависит. Это связано с тем, что энергия образования дислокаций очень велика и фактор Больцмана ехр [— /(йв ") ] при нормальных температурах не играет существенной роли. Плотность дислокаций в кристаллах зависит, в основном, от его предшествующей истории, т. е. метода выращивания, механической обработки и т. п. [c.108]

Эта формула используется обычно в материаловедении для определения энергии дислокаций в кристалле ). Переменные а и Ь должны иметь конечные значения, ибо в противном случае энергия будет бесконечной. Внешний радиус Ь связан с общими размерами кристалла, внутренний радиус а связан с расстояниями между атомами в кристаллической решетке. [c.259]

РАЗМНОЖЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ. Как следует из вывода 3 см. с. 48), собственная энергия дислокаций велика 30—50 эВ при длине дислокации L = 10b. Поэтому термодинамически равновесные дислокации в кристалле должны отсутствовать. Следовательно, появление дислокаций и их размножение должны объясняться другими причинами условиями роста и охлаждения кристалла и в еще большей мере его пластической деформации, так как установлено, что в недеформированном кристалле плотность дислокаций составляет Ю" —10 , а в деформированном 10 °—-10 2 см . [c.65]

Рис. 86. Схема структуры области сброса и распределение дислокаций в кристалле с полосой сброса

Сопротивление скольжению (Тл), оказываемое дислокациями в кристалле, обусловлено как дислокациями леса , лежащими в плоскостях, пересекаемых скользящей дислокацией, так и упругим взаимодействием с дислокациями, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости скольжения. [c.219]

Фиг. 4. Расположение дислокаций в кристалле после изгиба а — до отжига б — после отжига

Еще в одной из первых дислокационных теорий упрочнения, предложенной Тейлором [235], предполагалось, что дальнодействующее напряжение является единственным источником деформационного упрочнения (рис. 3.1, а). Для перемещения дислокации в кристалле на заметное расстояние необходимо приложить внешнее напряжение, величина которого равна величине внутреннего напряжения кристалла. Поскольку периодичность в изменении внутренних напряжений в материале имеет значение порядка 1= где I—среднее рас- [c.99]

Тугоплавкие металлы VA группы — ванадий, ниобий и тантал в отличие от металлов VIA группы имеют относительно низкую энергию дефекта упаковки (табл. 9) и почти на два порядка выше равновесную растворимость элементов внедрения [95], что во многом обусловливает специфику их механического поведения в области низких и средних температур [340]. Указанные факторы определяют как уро- вень напряжений сопротивления движению дислокаций в кристалли- [c.143]

Дислокации в кристалле движутся путем перемещения их из одного положения равновесия в другое, отстоящее от первого на расстояние, равное длине свободного пробега дислокации [c.120]

Теория дислокаций в кристалле начала развиваться с 1934 г. с попытки объяснить атомный механизм скольжения при растяжении образцов. Было показано, что в результате действия внешних сил атомы смещаются на целое число квантов пластической деформации , а искажения кристаллической решетки, связанные с фазовыми превращениями металла, сохраняются. [c.126]

Дислокации в кристаллах возникают в процессе их роста, в ре-зультате слияния вакансий, они могут непрерывно генерироваться в процессе пластической деформации и т. д. За количественную ха-рактеристику числа дислокаций принимают плотность дислокаций, равную числу дислокационных линий, пересекающих единич- ную площадку поверхности кристалла. В наиболее совершенных кристаллах кремния и германия плотность дислокаций равна всего 10 —10 м в хорошо выращенных недеформированных металлических кристаллах она составляет 10 —10 см , в сильно деформи-рованных 10 —10 см . [c.51]

Так как с ростом степени пластического деформирования число дислокаций в кристалле увеличивается, то увеличивается и число препятствий, возникающих в местах пересечения дислокаций. Поэтому рост степени деформации сопровождается упрочнением кристалла. Подобное же действие оказывают и атомы примеси вызывая местные искажения решетки, они затрудняют перемещение дислокаций и тем самым увеличивают сопротивление кристалла сдвигу. Особенно сильное тормозящее действие оказывают границы блоков, границы зерен и обособленные включения, содержащиеся в решетке. Они резко увеличивают сопротивление перемещению дислокаций и для своего преодоления требуют более высоких напряжений. [c.52]

Плотность вновь возникающих дислокаций при заданной амплитуде напряжения зависит от времени вибрирования [19, 20]. На рис. 1 ) [19] показана зависимость плотности дислокаций в кристаллах фтористого лития от времени вибрирования при амплитуде напряжения [c.181]

Внутреннее напряжение в петле н его зависимость от амплитуды деформации объяснить дислокационной теорией, т. е. взаимодействием движущихся дислокаций и дислокаций в кристалле, до сих пор не удалось. Очень трудно также объяснить с помощью теории однородной деформации падение абсолютной величины во время [c.73]

Винтовые дислокации играют большую роль при выращивании кристаллов из паров, растворов или расплавов. Ступенька, образующаяся при выходе винтовой дислокации на поверхность кристалла, может непрерывно захватывать осаждающиеся на поверхности растущего кристалла атомы или ионы. Большинство дислокаций в кристаллах представляет собой совокупность краевых и винтовых типов. [c.47]

Участок d соответствует предельному насыщению дефектами кристаллической решетки, при котором происходит потеря несущей способности материала. Металл в этом состоянии имеет чрезвычайно большую плотность дислокаций. Предельная плотность дислокаций, способная вызывать разрушение кристалла, составляет 10 —10 см (при равномерном распределении по всему объему). Более высокие средние плотности дислокаций в кристаллах не наблюдаются. [c.11]

Зарождение или наличие дислокаций в кристалле не приводит непосредственно к нарушению сплошности кристаллической решетки (образование свободной поверхности). Однако кристаллическая решетка вокруг дислокации упруго искажена, возникает локальная концентрация напряжений, которые по мере удавления от ядра постепенно убывают и становятся пренебрежимо малыми. [c.14]

С увеличением количества дислокаций в кристаллах свободная энергия их возрастает как за счет свободной энергии, вносимой каждой отдельной дислокацией, так и за счет упругого взаимодействия дислокаций между собой и с другими дефектами кристалла. [c.16]

Ф о р т и А. Д., Непосредственное наблюдение дислокаций в кристаллах Металлургиздат, 1956. [c.245]

Теория дислокаций впервые объяснила причину огромного различия теоретически рассчитанной прочности кристаллов с совершенной структурой и экспериментально определяемой прочности дефектных кристаллов. И. А. Одингом еще в конце 50-х годов была предложена гипотетическая зависимость прочности кристаллов от плотности дефектов, в частности дислокаций в кристаллах, в соответствии с которой один из путей повышения прочности, сопротивления сдвигу состоит в увеличении плотности дефектов решетки и их оптимального распределения в объеме материалов. Поскольку облучение быстрыми частицами является мощным способом создания целого комплекса дефектов решетки, оно и должно оказывать существенное влияние на механические свойства кристаллических тел. [c.60]

Неоднородные состояния П. п. Непрерывное вырождение равновесных состояний упорядоченных фаз приводит к появлению состояний, в к-рых П, п, зависит от координат. Такие неоднородные состояния можно создавать при помощи внеш. полей, они могут существовать и в виде метастабильных дефектов структуры, таких, как квантованные вихри в сверхтекучем Не, дислокации в кристаллах, доменные стенки в ферромагнетиках, дисклинации в жидких кристаллах, солитоны в сверхтекучем Не, вихри Абрикосова в сверхпроводниках и др. Их устойчивость связана с топологией пространства Л и обеспечивается наличием сохраняющихся топологич. инвариантов, или топологич. зарядов (т. н. топологич. устойчивость), Напр., топологич. заряд квантованного вихря в Не равен числу обходов фазой ф окружности R при обходе вокруг вихря это совпадает с числом квантов циркуляции сверхтекучей скорости вокруг вихря. Сложение топологич. зарядов подчиняется групповому закону. Наир., в сверхтекучем Не ггри слиянии двух одинаковых вихрей с топологич. зарядами 1 возникает вихрь с топологич. зарядом 2 в сверхтекучем Не при слиянии двух одинаковых вихрей может возникнуть состояние с топологич. зарядом 0. [c.534]

Наиболее простой и наглядный способ образования дислокаций в кристалле — сдвиг (рис. 9, а). Если верхнюю часть кристалла сдвинуть относительно нижней на одно межатомное расстояние, причем зафиксировать положение, когда сдвиг охватил не всю плоскость скольжения, а только часть ее AB D, то граница А В между участком, где скольжение уже нроизоп1ло, и участком в плоскости скольжения, в котором скольжение еще не произошло, и будет дислокация фис. 9, а). [c.21]

В третьем издании (1965 г.) была добавлена глава о теории дислокаций в кристаллах (написанная совместно с А. М. Косевичем) эта глава подверглась теперь лишь сравнительно небольшим изменениям. [c.7]

Из (10.27) следует, что энергия образования дислокации пропорциональна квадрату вектора Бюргерса. По этой причине энергетические затраты на образование дислокаций заметно меньше при возникновении дислокаций с малыми векторами Бюргерса. В связи с этим появление дислокации с векторами Бюргерса, равными даже двум трансляциям, малореально. По величине Ь дислокации в кристаллах подразделяются, вообще говоря, на три группы полные (супердислокации), для которых вектор Бюргерса состоит из нескольких трансляций единичные, для которых вектор Бюргерса равен их элементарной трансляции, и неполные [c.241]

В краевых задачах теории упругости границы тела обычно задаются. Однако центр дислокации в кристалле мои<ет перемещаться по нему, подобно тому, как внутренняя граница круга (г=а) может переноситься, тогда как внешняя (г = Ь), остается неподвижной. Если одновременно существуют две дислокации, одна положительная (т. е. с положительным б), а другая отрицательная (т. е. с отрицательным б), то пока их центры раздельны, сущес твует результирующая полная энергия деформации. Если же эти центры совпадают, то обе дислокации аннулируют друг друга. В этом случае не возникают ни напряжения, ни деформации не происходит и изменения энергии. Очевидно, сближение двух центров [c.259]

Дмслокаипи оказывают существенное влиянне на свойства кристаллов, в особенности на их механические характеристики. Из-за свободного перемещения дислокаций уже кри незначительных напряжениях в кристалле происходят заметные сдвиги, т. е. возникает пластическое течение кристалла. Поэтому дислокации могут рассматриваться как элементарные носители пластичности кристалла. Насколько существенна роль дислокаций, видно из следующего сравнения в отсутствие дислокаций предельное напряжение в кристалле, а следовательно, и прочность составляет G, а при наличии дислокаций — на несколько порядков (от трех до одного) меньше. Препятствуя движению дислокаций в кристалле путем внесения в него атомов некоторых элементов (легирование) или изменяя его поликристаллическую структуру так, чтобы возникли препятствия для движения дислокаций (напри мер, уменьшая размер отдельных кристаллитов — зерен т. е. значительно увеличивая межзеренные границы, ока зывающие тормозящее действие на движение дислокаций или создавая разветвленную дислокационную структуру в которой движение дислокаций тормозится другими дн слокациями), можно повысить прочность кристалла Однако пластичность кристалла при этом может сии зиться. [c.370]

Наиболее простой и наглядный способ введения дислокации в кристалл - сдвиг. Если разрезать кристалл и начать сдвигать верхнюю часть его относительно нижней в направлении, перпендикулярном к краю разреза, то в верхней части кристалла появится полуплоскость атомов, не имеющая продолжения в нижней части его. Эта акстраплоскость действует как клин, изгибая верхнюю часть кристалла. Область несовершенства кристалла вокруг края экстраплоскости называется краевой дислокацией. Если сдаиг одной части кристалла относительно другой произведен вдоль линии разреза, не доходящего до края крис- [c.11]

Тейлор впервые установил функциональную зависимость между приложенным напряжением сдвига и расстоянием между краевыми дисклокациями с учетом их знака и распределения [124]. Для случая, когда все дислокации в кристалле параллельны и распределены в виде равномерно чередующихся рядов дислокаций разных знаков, уравнение имеет вид [c.10]

Рис, 9. Дислокации в кристалле КС1, выявленные методом траи-ления дислокационное скопление в полосе скольжения перс- ejoeT границу блоков (нак.тонпый ряд пмотг травления). [c.638]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...