Диссоциация дислокаций

Диссоциация дислокаций при их переползании [c.147]

Соответствующий дефект упаковки может лежать в плоскости скольжения 111 (дефект скольжения) Однако возможна и другая конфигурация, при которой дефект упаковки лежит в плоскости переползания (110). Поскольку он не затрагивает кислородную подрешетку (рис. 4.21), дефект упаковки, лежащий в плоскости (110) и имеющий вектор смещения К=74[П0], обладает очень низкой удельной энергией [371]. Диссоциация дислокации в плоскости переползания может происходить в резуль- [c.147]

Рис. 4.20. Диссоциация дислокации с вектором Бюргерса, равным 7г <И0>,

Рис. 4.22. Диссоциация дислокации в структуре шпинели путем переползания а) схема [370] (б) конфигурация [95].

Поскольку диссоциация дислокаций при их переползании контролируется диффузией, она должна облегчаться [c.150]

Он был объяснен диссоциацией дислокаций [001] вне плоскости скольжения (ПО). Диссоциация дислокаций при их переползании также может быть причиной уменьшения скорости [c.153]

Возможность диссоциации винтовой дислокации на частичные, расположенные в металлах с о. ц. к. решеткой в нескольких плоскостях типа 112 или 110 , и образование сидячей дислокационной конфигурации являются основной причиной торможения дислокаций кристаллической решеткой. В этом случае высокое сопротивление движению дислокаций обусловлено необходимостью стягивания расщепленной дислокации с последующей рекомбинацией и образованием перетяжек, способных скользить в кристаллической решетке, поскольку эти процессы связаны со значительным увеличением энергии дислокации. Модель диссоциации и рекомбинации винтовых дислокаций удовлетворительно объясняет температурную зависимость сопротивления кристаллической решетки движению дислокации, высокий уровень напряжения течения при О К для о. ц. к. металлов, а также меньшую подвижность винтовых дислокаций по сравнению с краевыми. Атомы внедрения могут стабилизировать сидячую дислокационную конфигурацию и понижать вероятность образования перетяжки на расщепленной дислокации, что приводит к возрастанию напряжения Пайерлса при увеличении концентрации примесей внедрения. [c.219]

Если перестройка дислокационной структуры, согласно [276], обусловлена энергетическим критерием, то динамика такой перестройки определяется свойствами самого материала, и в частности величиной энергии дефекта упаковки [9, 40, 232]. Как известно, энергия дефекта упаковки является физическим параметром, и в значительной степени определяющем строение ядра дислокации, возможность ее диссоциации на частичные дислокации, подвижность последних, склонность к поперечному скольжению и т. д. Легкость поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций и определяет во многом различия в механическом поведении металлов с разной энергией дефекта упаковки, в частности, например, металлов с ГЦК- и ОЦК-решетками. Чем эта энергия выше, тем раньше (по уровню напряжения и величине деформации) начинается интенсивное поперечное скольжение, облегчается обход движущимися дислокациями барьеров различной природы, в результате сокращаются стадии легкого и множественного скольжения монокристаллов, отмечаются изменения и на кривых нагружения поликристаллов (рис. 3.9) [5, 252]. Наблюдаемые явления связаны со структурными перестройками в металле, приводящими к образованию ячеистой структуры вследствие облегченного поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций. [c.120]

Водород, образующийся при диссоциации водяного пара или в результате реакций водяного пара с металлической поверхностью, может также вступать во взаимодействие с металлом, образуя или твердые растворы, или гидриды с такими металлами, как Т1 2г V ЫЬ. Аналогично нитридам, гидриды накапливаются у этих металлов также главным образом в поверхностных слоях, толщина которых определяется скоростью диффузии. Поглощение водорода металлами приводит к падению пластических свойств (водородной хрупкости), так как водород, проникая в металл по месту кристаллических нарушений — дислокаций, тормозит их возможные перемещения. [c.21]

При стоке дислокаций к границам зерна эти скопления могут транспортироваться дислокациями (в зависимости от температурной подвижности водорода), образуя сегрегации на границах зерен. При достижении определенной величины давления водорода на межзеренной границе могут выделяться гидриды. Гидрид титана, судя по его высокому давлению диссоциации [15], очень неустойчивое соединение. [c.73]

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что ЗГП осуществляется путем движения ЗГД. По аналогии с ВДС можно предположить, что действие ЗГП зависит от возможности зарождения ЗГД и легкости их движения в плоскости границы. Наиболее трудным при этом, по-видимому, является зарождение ЗГД. В случае диссоциации захваченных границами решеточных дислокаций образование ЗГД облегчается. С этих позиций более высокую скорость проскальзывания при его одновременном действии с ВДС по сравнению с чистым ЗГП можно объяснить [c.85]

В соответствии с результатами исследований природы ЗГП (см. 2.2.2) могут иметь место два вида зернограничного проскальзывания чистое ЗГП, обусловленное, по-видимому, движением ЗГД, которые генерируются в границе и имеют векторы Бюргерса, лежащие в ее поверхности, и стимулированное ЗГП, связанное с перемещением ЗГД, образующихся при диссоциации в границе дислокаций решетки и имеющих в общем случае произвольную направленность векторов Бюргерса. [c.89]

На стадии стабильной деформации устанавливается динамическое равновесие между скоростью упрочнения при образовании скоплений скользящих ЗГД и скоростью возврата, обусловленного аннигиляцией ЗГД, образующихся при поглощении решеточных дислокаций. Здесь реализуется кинетическое соответствие между дефектами решетки, входящими в границы зерен и генерируемыми ими (рис. 32). С одной стороны, скопления ЗГД инициируют зарождение решеточных дислокаций, с другой — при диссоциации захваченных границами решеточных дислокаций происходит образование высокоподвижных ЗГД, осуществляющих зернограничное проскальзывание. В то же время движение этих ЗГД связано с зарождением [c.90]

Структура границ зерен при сверхпластической деформации и причины ускорения диффузионных процессов. Появление дефектов структуры границ зерен при СПД является основной причиной, определяющей их свойства и поведение. В соответствии с развиваемыми представлениями в процессе СП течения в границах зерен одновременно развивается два процесса захват границами решеточных дислокаций и их релаксация, связанная с диссоциацией на зернограничные дислокации. В этом случае поверхностная плотность захваченных РД может быть описана выражением, полз чен-ным в работе [63] [c.94]

Структурные исследования на сплаве МА8 показали, что после кратковременной деформации с повышенной скоростью размер зерен не меняется. В то же время наблюдается резкое повышение плотности решеточных дислокаций, которые в основном присутствовали в границах зерен. Поскольку эти дислокации вследствие их диссоциации являются непосредственной причиной появления высокоподвижных ЗГД, то полученные результаты могут быть рассмотрены как прямое подтверждение представлений о решающей роли зернограничных дефектов в осуществлении ЗГП при СПД. [c.100]

Как указано выше (см, табл, П),,в присутствии меди алюминиевые сплавы имеют более высокие показатели СП, чем при легировании магнием. Можно предполагать, что одна из причин различия уровней СП — неодинаковое воздействие легирующих элементов на процессы ЗГП, лежащие в основе механизма СП. В рассматриваемом случае природа влияния меди и магния, находящихся в растворе, может быть связана с действием двух факторов. При равных атомных содержаниях медь сильнее, чем магний, понижает температуру начала плавления и, таким образом, при одинаковых температурах испытания 500 °С гомологическая температура у сплава А1—Си—Zr оказывается заметно выше, чем у сплава AI—Mg—Zr. Так, у двойных сплавов алюминия с 2 % (ат.) Си и 2%, (ат.) Mg температура 500 С отвечает соответственно 0,92 и 0,85 Гцд. Следствием этого должна быть большая скорость диссоциации захваченных дислокаций и релаксации дефектов в границах. [c.168]

Помимо указанного фактора, вероятно, сказывается и особенность влияния атомов меди и магния на структуру границ зерен (см. разд. 2). Об этом свидетельствует и то, что и при примерно равных гомологических температурах (0,85 Т л) у сплава А1 4,1 % Си—0,5 % Zr обнаружена повышенная интенсивность диссоциации захваченных границами решеточных дислокаций и соответственно более высокие показатели СП течения, чем у сплава А1—Mg—Zr (см. табл. 11 для сплава А1—Си—Zr данные при 450 С, а для А1—Mg—Zr при 500 С). [c.168]

Можно выделить два вида элементарных процессов ползучести. В первом препятствия на пути движения дислокаций имеют масштаб ядра дислокации и преодолеваются при помощи теплового возбуждейия в сочетании с приложенным напряжением (ползучесть, контролируемая скольжением). Во втором препятствия слишком велики, чтобы их можно было преодолеть с помощью теплового возбуждения, но они могут исчезнуть при процессах возврата, контролируемых диффузией (ползучесть, контролируемая возвратом).. В этом случае движение дислокации непосредственно термически не активируется, однако косвенно оно, контролируется термоактивируемым процессом. Рассматриваются модели ползучести для обоих типов процессов. Показатель степени при напряжении в степенном законе ползучести п и энергия активации р дают слабые ограничения на модели ползучести. Обсуждаются специфические проблемы, касающиеся металлических сплавов, керамики и минералов диссоциация дислокаций при переползании, ползучесть в оливине и ползучесть в окисле водорода — льде. [c.110]

Диссоциация дислокаций - при переползании в шпинели MgAI204 с различными отклонениями от стехиометрии непосредственно наблюдалась в просвечивающем электронном микроскопе дислокации здесь. сидячие и очень прямые, а частичные дислокации могут быть разрешены с помощью техники слабого лучк [89, 94, 97]. Диссоциация может происходить в нескольких плоскостях 100 , 110 и даже 113 в шпинели с п=1,8 [95]. Кроме того, плоскость диссоциации может Непрерывно меняться вдоль линии дислокации (рис. 4.23). Диссоциация дислокаций при их переползании, приводящая к образованию дипольных дефектов упаковки, наблюдалась также в сайфире (ос-А Оз) [247, 284]. и в пирите РеЗг [220] (рис. 4.24, 4.25). В результате диссоциации при переползании дислокации становятся сидячи- [c.149]

Весвма вероятно, что по мере расширения исследований ионно-ковалентных кристаллов необычная температурная зависимость напряжения течения или скорости ползучести будет становиться все более и более обычной и во многих случаях будет обнаружено, что причиной этого является процесс диссоциации дислокаций при их переползании. [c.154]

Отметим, что такая же ситуация возникает в случае ковалентных кристаллов (Si или Ge), имеющих сфалеритовую (алмазную кубическую) структуру, в которой слабоволнистые плоскости шестиугольников, образующие систему плоскостей 111 , соединяются в последовательности АВС. В работе [123] было показано, что скольжение в таких кристаллах происходит преимущественно по группе плоскостей скольжения типа G, несмотря на большее число связей, которые при этом секутся. Причиной этого является легкость диссоциации дислокаций на этих плоскостях. Витворт [391, 392] показал, что разупорядо-чение протонов в меньшей степени мешает движению частичных дислокаций в группе плоскостей скольжения, чем движению дислокаций в группе S-плоскостей, как обычно предполагалось (например, рис. 4.32). [c.162]

Рис.145. Стадии образования расщепленного порога при диссоциации дислокации ВС (по Хиршу)

Структурный механизм этой реакции можно понять, рассмотрев рис. 10.7. На этом рисунке показана плотноупакованная плоскость (111). Скольжение происходит именно по этой плоскости в направлении [101]. Однако если рассматривать соскальзывание плоскостей как совместное движение перекатывающихся атомов, то более легким может быть перемещение от В к С и далее к В (В- -С В), чем прямо от В к В (В->В). Поэтому перемещение в направлении [101] может соответствовать зигзагообразному движению атомов попеременно в направлениях [211] и [112], что и приводит к диссоциации упомянутой выше единичной дислокации на две частичные с векторами Бюргерса, соответствующими соотношению (10.29). [c.243]

Дислокация Ломер — Коттрелла, состоящая из одной вершинной н двух дислокаций Шокли, может быть образована при диссоциации единичной дислокации по реакции типа (см. рис. 38,6) D = Dp-)-p6+6 . [c.78]

ЕДИНИЧНЫЕ И ЧАСТИЧНЫЕ ДИСЛОКАЦИИ В Г. п. у. и О. Ц. К. РЕШЕТКАХ. Плоскостью плотнейшей упаковки г. п. у. кристаллов является чаще всего базисная плоскость с расположением атомов в каждом слое аналогично г. ц. к. кристаллу (см. рис. 35,6), но с чередованием слоев АВАВАВ... (см. рис. 7). Минимальный единичный вектор этой решетки а/3 <[12Г0]>, его модуль равен а. Дислокационная реакция диссоциации единичной дислокации на две частичные дислокации Шокли при расположении векторов Бюргерса аналогично рис. 35,6 записывается так (а/3) [1210] = (а/3) [0П0]+(а/3)[Г100]. [c.78]

Авторы работы [9] на основе анализа модели диссоциации и редиссоциации винтовых дислокаций отмечают, что она удовлетворительно объясняет температурную зависимость сопротивления кристаллической решетки движению дислокаций, высокий уровень напряжения-течения при ОК, асимметрию скольжения в металлах с ОЦК-решеткой, а также меньшую подвижность винтовых дислокаций по-сравнению с краевыми. [c.103]

Накопление дислокаций в поверхностном слое металла и внутренних напряжений в нем, возникающее при прокатке листа, волочении проволоки, штамповке, точении, фрезеровании, шлифовании и других видах обработки металлов, благоприятствует формированию субмикро- и микроколлекторов в металле. При диффузии водорода через поверхностный слой металла он молизуется при выходе на внутренние поверхности таких коллекторов. При 500 К скорость обратного процесса (диссоциации) На на Н ничтожна. В результате давление На в коллекторах может достигать громадных значений, ограничиваемых лишь прочностными характеристиками металла. Коллекторы На, расположенные непосредственно под поверхностью металла, раскрываются на его поверхность. [c.450]

Учитывая поведение ЗГД, можно выделить две стадии поглощения решеточных дислокаций границами зерен [150, 166] вначале-происходит диссоциация ЗГРД на внесенные ЗГД, затем перестройка зернограничной структуры, приводящая к исчезновению ЗГД вследствие их аннигиляции, ЗГП или миграции границ, либо образования равновесных конфигураций ЗГД, т. е. перехода внесенных ЗГД в структурные. Кинетика поглощения РД имеет диффузионную природу [150], поэтому процесс развивается только при достаточно высоких температурах. [c.81]

На рис, 31 представлен начальный участок кривой напряжение-деформация сплава Zn—0,4 % А1. Видно, что, как и у других СП материалов [19], выход на стадию стабильной деформации происходит после развития заметного упрочнения на начальном участке. На этом же рисунке приведены уровни напряжений, необходимые для обеспечения скорости проскальзывания 4-10 мкм/с, соответствующей скорости ЗГП при сверхпластической деформации сплава [100] в бикристаллах цинка при развитии чистого ЗГП и ЗГП, стимулированно го ВДС. Как видно на рис. 31, напряжение течения в случае чистого зернограничного проскальзывания заметно выше напряжения СПД, но уровень напряжения СП течения близок к уровню напряжения течения для стимулированного ЗГП. Кроме того, в последнем случае mgj. =0,4, т. е. совпадает с величиной параметра т, наблюдаемого в условиях СП течения. Поскольку во второй области СПД вклад ЗГП в общую деформацию наибольший и, по-видимому, ЗГП контролирует напряжение течения, то данные проведенного сравнения являются важным свидетельством того, что при сверхпластической деформации развивается ЗГП, стимулированное внутризеренным дислокационным скольжением, т. е. обусловленное движение ЗГД, образующихся при диссоциации решеточных дислокаций. Отсюда следует, что на микроуровне существует тесная связь процессов ВДС и ЗГП. Этот вывод согласуется и с данными макроскопических наблюдений (см. 2.1.4). [c.87]

Труднее оценить плотность ЗГД, поскольку еще не до конца ясен механизм их исчезновения в границах зерен. Из рассмотрения взаимной аннигиляции ЗГД в работе [63] получено значение плотности р = 2-10 см , которое также несколько возрастало с увеличением 8. к сожалению, эти оценки не удается сравнить с экспериментом, поскольку, как отмечалось выше, разрешение электронного микроскопа недостаточно для того, чтобы видеть ЗГД на обычных границах. Тем не менее проведенные оценки имеют важное значение для анализа свойств границ зерен при СПД. Действительно, наличие дефектов в границах (захваченные решеточные дислокации и продукты их диссоциации — зернограничные дислокации) обеспечивает заметное повышение энергии границ (см. 2.2.2). В соответствии с выражением (32) оценим величину приращения энергии АЕ, например, для магниевого сплава МА8 [63]. Подставляя в выражение (32) характерные для сплава значения G = = 3-10 Н/см , v = 0,3, h = l/p и hb=llpb, получим [c.94]

Дислокации. Благодаря тому что размеры элементарной ячейки керамики и минералов обычно велики, вектор Бюргерса идеальной дислокации в этих веществах также оказывается большим. Поэтому дислокации обладают большой энергией к стремятся ее уменьшить путем диссоциации. Из-за того что керамике и минералах существует несколько подрешеток, для них характерно большое разнообразие схем длссоциацйи и дефектов упаковки. [c.145]

Рис. 4.23. ПЭМ фотография дислокаций, диссоциированних путем переползания в шпинели М 0 — 1,8% А12О3 (а) Прямолинейные сидячие дислокации (б) изображение в слабом пучке плоскость диссоциации изменяется вдоль линии дислокации. (С разрешения Н. Дукхана.)

Есть основания думать, что зародыши часто появляются па местах выхода дислокаций. Так, образование зародышей СнЗ на меди показывает, что они располагаются вдоль границ субзерен, делая легко видимой нолигонизадию (рис. 11,21) [14]. Зародыши СнаО на меди, полученные в атмосфере кислорода при малом давлении, изображены на рис. 11,22. Как видно, ориентация зародышей зависит от ориентации кристаллитов меди. Зародыши СгдОз, полученные при окислении сплава железа с 23% Сг, показаны на рис. 11,23. В последнем случае, ввиду высокой активности компонентов сплава, приходится сильно понижать парциальное давление кислорода, используя газовую смесь, состоящую из паров воды и водорода, ро, определяется равновесием диссоциации водяного пара, которое зависит от температуры и отношения Рп.о/РЛг- [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...