Линейные дефекты

Другим важнейшим видом несовершенства кристаллического строения являются так называемые дислокации. Представим себе, что в кристаллической решетке по каким-либо причинам появилась лишняя полуплоскость атомов, так называемая экстраплоскость (рис. 8). Край 3—3 такой плоскости образует линейный дефект (несовершенство) решетки, который называется краевой дислокацией. Краевая дислокация может распространяться на многие тысячи параметров решетки, для нее вектор Бюргерса (см. с. ООО) перпендикулярен экстраплоскости. В реальных металлах дислокации смешанные на некоторых участках — краевые, на других — винтовые. [c.28]

Линейные дефекты не двигаются самопроизвольно и хаотически, как вакансии. Однако достаточно небольшого напряжения, чтобы дислокация начала двигаться, образуя плоскость, а в разрезе — линию скольжения С (рис. 11). [c.30]

Деформация и разрушение кристалла с линейным дефектом облегчаются потому, что вместо одновременного разрыва всех связей между атомами двух плоскостей становится возможным поочередный разрыв небольшого числа связей между атомами с постепенным перемеш ением дефекта в кристалле. [c.93]

Большинство современных методов упрочнения материалов основано на другом способе. Для упрочнения кристалла с дефектами в решетке можно создать условия, при которых перемещение дефектов в кристалле затрудняется. Препятствием для перемещения дефектов в кристалле могут служить другие дефекты, специально созданные в кристаллической решетке. Так, для увеличения прочности ста.1и применяется легирование стали — введение в расплав небольших добавок хрома, вольфрама и других элементов. Внедрение атомов чужеродных элементов в решетку кристаллов железа затрудняет перемещение линейных дефектов при деформации кристаллов, прочность стали повышается при этом примерно в три раза. Дополнительные дефекты в кристаллической решетке создаются при протяжке, дробеструйной обработке металлов. Эти виды обработки могут повышать прочность материалов примерно в два раза. [c.93]

Существование точечных и линейных дефектов было установлено с помощью рентгеноструктурного анализа и электронного микроскопа. [c.46]

Ее край 1-1 создает линейный дефект решетки, который называется краевой дислокацией. [c.47]

Зона скопления дислокаций характеризуется фрактальным распределением в ней данных линейных дефектов. В зависимости от конкретного геометрического образа дислокационной структуры и принадлежности к какой-либо из стадий эволюции дислокационной подсистемы (хаос, клубки, ячейки, фрагменты) данная зона характеризуется определенным энергетическим содержанием и различается значениями фрактальной размерности дислокационных структур. Среди различных дислокационных ансамблей ячеистые конфигурации наиболее отвечают диссипативному состоянию структуры металла. Они характеризуются значением фрактальной размерности дислокационной структуры Ор а 1,5. [c.119]

Линейные дефекты малы в двух измерениях, в третьем они могут достигать длины кристалла (зерна). К линейным дефектам относятся цепочки вакансий, межузельных атомов и дислокации. Дислокации являются особым видом несовершенств в кристаллической решетке. С позиции теории дислокаций рассматриваются прочность, фазовые и структурное превращения. [c.265]

К основным видам дислокаций относятся краевые и винтовые (рис. 6.2). Краевая дислокация образуется, если внутри кристалла появляется лишняя полуплоскость атомов, которая называется экстраплоскостью (рис. 6.3). Ее край 1-1 создает линейный дефект решетки, который называется краевой дислокацией. [c.265]

Линейными дефектами являются дислокации и микротрещины. Возможно также образование неустойчивых линейных дефектов из цепочек точечных дефектов. [c.85]

Представление о линейных дефектах — дислокациях — возникло в начале XX в. в результате работ В. Вольтерры и некоторых других исследователей, изучавших упругое поведение однородной изотропной среды. [c.96]

В соответствии с тем, удаляется или внедряется лишняя плоскость, дефекты упаковки называются дефектами вычитания или внедрения. На удаление или внедрение неправильно уложенной плоскости должна быть затрачена определенная энергия, и па этой причине дефекты упаковки обладают характеристической энергией, называемой энергией дефекта упаковки. Характерные-величины этой энергии, например в металлах, 10 —10 эрг/см . Так, для алюминия энергия дефекта упаковки составляет 200,. для меди — 40 эрг/см . Совсем необязательно (да и маловероятно), чтобы неправильно уложенная плоскость проходила через весь кристалл. Если она обрывается внутри кристалла, то вокруг края этой плоскости возникает линейный дефект, который называется дислокацией. [c.236]

Экспериментальные данные радикально отличаются от этой величины. Например, для Sn G=l,9-10 дн/см , а предел упругости — 13-10 дн/см2. Для Ag соответственно 2,8-10" и 6-10 , для А1 — 2,5-10" и 4-10 . Для объяснения этого различия было предположено, что в кристаллах существуют дефекты особого типа, называемые по современной терминологии дислокациями. Дод дислокацией понимают линейный дефект, появляющийся вследствие нарушения правильного чередования атомных плоскостей в кристалле. Например, дислокация возникает, если выше (ниже) какой-то плоскости в части кристалла появляется лишняя (как бы вставленная) атомная плоскость или, наоборот, оттуда изымается одна из плоскостей. Тогда силы, удерживающие конечные ряды этой лишней плоскости, будут существенно слабее тех, которые реализуются при строго периодическом расположении атомов, поскольку в окрестности дислокации атомы не находятся в положениях, отвечающих минимуму кристаллического поля. В результате движение атомных плоскостей вблизи дислокации [c.237]

Г Удобный метод определения этого вектора предложен Бюргер-сом. Рассмотрим два кристалла, один из которых совершенный, а другой содержит одну дислокацию. Определим теперь некоторый замкнутый контур в совершенном кристалле, проходящий по атомам решетки. Если далее провести такой же контур в несовершенном кристалле, содержащем дислокацию (но по совершенным местам), то он окажется незамкнутым (рис. 10.4). Этот путь называют контуром Бюргерса, и незавершенная часть пути составит вектор Бюргерса Ь. Итак, дислокацию можно представить как линейный дефект, вокруг которого контур Бюргерса не замкнут. Очевидно, что длина вектора Бюргерса кратна межатомным расстояниям. [c.238]

Дислокации относятся к одномерным дефектам и бывают двух видов краевые и винтовые. Любая конкретная дислокация обычно представляет собой сочетание этих видов. На рис. 19.2.2 показано расположение атомов, характерное для краевой дислокации перспективное изображение краевой дислокации (я) и поперечное сечение кристалла (б). Искажение сосредоточено вблизи нижнего края полуплоскости лишних атомов. Поэтому под дислокацией понимается линия искажения, проходящая вдоль края лишней атомной плоскости. Следовательно, дислокация представляет собой линейный дефект. [c.322]

Линейные дефекты (дислокации). Дислокации — [c.33]

Основным механизмом пластической деформации металлов и сплавов является сдвиговое перемещение частей кристалла (зерна) относительно друг друга по плоскостям скольжения (двойникования), которое происходит благодаря движению под действием приложенных напряжений линейных дефектов кристаллической решетки — дислокаций [4, 8, 10, 11]. [c.6]

Поскольку концентрация и время жизни носителей тока в данном полупроводниковом приборе специально контролируются в процессе его изготовления, то эти характеристики предопределяют конкретную область применения прибора. Отклонения от заданных условий работы приводят к изменениям рабочих характеристик прибора, а они в свою очередь могут повлиять на работу всей цепи, в которую он входит. Иначе говоря, электрические свойства полупроводников зависят от типа и количества нарушений в кристаллической решетке. Поэтому не удивительно, что высокоэнергетические частицы, вызывая образование структурных дефектов и ионизацию атомов при прохождении через кристаллическую решетку, резко изменяют электрические свойства полупроводников. Ниже мы будем рассматривать как дефекты любые отклонения от нормальной кристаллической решетки и, в частности, инородные атомы, вакантные места в решетке (вакансии), промежуточные атомы (междоузлия), электроны и дырки в количествах, превышающих их равновесные концентрации, и т. д. Эти нарушения кристаллической решетки можно рассматривать как точечные, а нарушения другого типа — дислокации — как линейные дефекты. [c.278]

Для цели нашего рассмотрения особый интерес имеют линейные дефекты границ зерен, к которым относятся зернограничные дислокации. По своему происхождению ЗГД делятся на две группы — собственные (структурные, вторичные) и внесенные. [c.91]

Движение дислокаций задерживается у точечных и линейных дефектов атомно-кристаллических решеток, включений примесных атомов, облаков примесей (атмосферы Котрелла), у границ фаз, кристаллических блоков и зерен. Перемещение дислокаций тормозят поперечные дислокации и дислокации одинакового направления, но противоположного знака. Разноименные дислокации, столкнувшись одна с другой, взаимно погашаются. [c.172]

Иа рисунке 1.13 представлен линейный дефект кристаллической решетки - дислокации, возникающий в том случае, ес ш одна из атомных ПJЮ кo тeй при кристаллизации не заполняется полностью, а лишь частично. Эта плоскость на рисунке 1.13 обозначена HMBOJmM J , означающим краевую дислокацию, так как в данном случае дефект связан с краем этой неполной плоскости. [c.49]

При переходе непосредственно от однородного распределения свойств в объемной части кристаллического тела (D =3) наблюдается массовый выход дислокаций и формируется первая подповерхностная зона I с повышекной плотностью данных линейных дефектов (рис. 6.16). В этой зоне осуществляется самоорганизация дислокационных скоплений в замкнутые ячеистые, спиральиыс или другие структуры. Сжимающие напряжения в ней обеспечивают сохранение форл ы и свойств граничащей с ней объемной фазы, которая простирается вглубь объекта. В частности, увеличение плотности дислокаций способствует упрочнению материала, что используется в некоторых технологических методах поверхностной обработки сталей. [c.300]

Дислокационная структура первой подповерхностной зоны рассматривается, таким образом, как результат диссипации запасенной упругой энергий, которая выливается в самоорганизацию нераьновесных структур, обеспечивая тем самым дальнейшую устойчивостъ системы. Фрактальная размерность вегцества в этой зоне >" =3, однако дальний порядок в расположении частиц нарушается за счет большого количества линейных дефектов - дислокаций. [c.301]

Таким образом, величина Dp качественно отображает заполнение объема взаимодействия V линейными дефектами общей протя-женност1>ю Р [c.220]

В кристаллах могут существовать и такие линейные дефекты, как ifeno4KH вакансий или междоузельных атомов. Ясно, что контур Бюргерса, проведенный вокруг области, содержащей такую цепочку точечных дефектов, не отличается от соответствующего контура Бюргерса, проведенного вокруг бездефектной области. Другими словами, для цепочки точечных дефектов вектор Бюргерса равен нулю и отличен от нуля только для дислокаций. [c.101]

Изучение строения металлов с помощью рентгеноструктурного анализа и электронного микроскопа позволило установить, что внутреннее кристаллическое строение зерна или блока не является правильным. В кристал-личес.ких решетках реальных металлов существуют дефекты, которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов К ни.м относятся точечные и линейные дефекты. [c.11]

Краевая дислокация образуется, если внутри кристалла появляегся лишняя полуплоскость атомов, которая называется экстраплоскостью. Ее край М создает линейный дефект peuienai, который называется краевой дислокацией. Условно принято, что дислокация положительная, если она находится в верхней части кристалла и обозначается знаком ".L , если дислокация находится в нижней части - отрицательная ( у ). Дислокации одного и того же знака отталкиваются, а противоположного - притягиваются. Под воздействием напряжения краевая дислокация может перемещаться по кристаллу (по плоскости сдвига), пока не достигнет границы зерна (блока). При этом образуется ступенька величиной в одно межатомное расстояние. [c.13]

Электронномикроскопическое изучение покрытий по поперечному излому от контактной зоны до участков поверхности позволило объяснить прочностные свойства покрытия. Капли расплавленной окиси алюминия, падающие на холодную подложку, быстро кристаллизуются, формируя первый слой покрытия, причем кристаллы образуются с большим количеством дефектов. Края зерен достаточно прочно спаяны друг с другом, может быть, и немного оплавлены. Фронт излома проходит по зерну, главным образом по плоскостям скольжения и линейным дефектам, в меньшей степени по границам зерен (рис. 1, а). этого слоя 45— 50 кгс/см . Последующие капли расплава А12О3 падают на еще не остывшие слои керамики. В результате кристаллизация проходит в более благоприятных условиях, что способствует формированию хорошо ограненных изометрических кристаллов окиси алюминия (рис. 1, б). Однако формирование почти бездефектного [c.128]

В уровень внутренних напряжений в нанокристаллах, имеющих размер зерен в несколько десятков нанометров, могут давать вклад не только линейные дефекты. Было, например, показано, что напряжения, вызванные поверхностным натяжением, могут вызывать значительные напряжения в наноструктурном Pd [83]. Близкодействующие поля точечных дефектов также важны в случае очень маленьких размеров зерен [118]. Следовательно, можно ожидать, что избыточная энергия скомпактированных нанокристаллов может иметь иную природу, чем в материалах, полученных методом ИПД. Однако этот вопрос требует дальнейщих исследований. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...