Ступеньки (на дислокациях)

Одновременно с деформационным упрочнением в ходе пластического течения развиваются термически активированные процессы отдыха рассасываются дислокационные скопления, аннигилируют дислокации противоположных знаков и разноименные ступеньки на дислокациях. По мере возрастания напряжения энергия активации этих процессов понижается. При быстром увеличении скорости отдыха резко снижается скорость упрочнения и происходит переход к следующей стадии пластического деформирования. [c.22]

Стирлинга формула 54 Ступеньки (на дислокациях) 70, 71 75, 130, 142, 147 Субзерен границы 80, 191—195, 199, 226 [c.282]

Часто отмечается, что роль границ зерен при диффузии могут выполнять границы субзерен. Рассмотрим границу субзерна, образованную краевыми дислокациями (рис. 12.9), и предположим, что любой участок вдоль каждой из этих дислокаций является совершенным источником или стоком вакансий. Поскольку вакансии испускаются и поглощаются ступеньками на дислокациях, это предположение выполняется, когда диффузия вакансий вдоль ядер дислокаций происходит намного быстрее объемной диффузии. Скорость ползучести описывается при этом уравнением Набарро - Херринга (12.13), в котором средний размер зерен й заменен средним размером субзерен с1 . [c.189]

В условиях ползучести подобное влияние ориентировки может усиливаться еще и тем, что дефекты структуры (ступеньки на дислокациях, вакансии и пр.), возникающие при низкотемпературной деформации в результате одновременного действия нескольких систем скольжения и приводящие к упрочнению кристаллов, при высоких температурах могут способствовать протеканию процесса переползания, который собственно определяет скорость ползучести. При низкотемпературной ползучести свинца [445] и индия (99,9999%) [446] в сверхпроводящем состоянии при данном напряжении наблюдается эффект разупрочнения. При переходе в нормальное состояние скорость ползучести резко снижается, что свидетельствует об обратимости эффекта разупрочнения, весьма чувствительного к величине переменного напряжения. Эффект разупрочнения оказывается наибольшим на начальном участке переходной стадии ползучести и наименьшим — на установившейся стадии. [c.173]

Чрезвычайно важным результатом взаимодействия физических точечных дефектов (т. е, вакансий и междоузельных атомов) с дислокациями является их аннигиляция на дислокации. Механизм такого явления можно понять из рис. 3.27, где изображена краевая дислокация, переходящая из одной плоскости скольжения в другую, расположенную выше на одно межатомное расстояние. Такой переход называют ступенькой. Если к точке А подходит вакансия, то ступенька смещается в положение В, а сама вакансия [c.110]

Кристалл, не содержащий дислокаций, растет путем присоединения зародыша к ступеньке, так как чем больше соседних атомов, тем лучше зародыш присоединяется к кристаллу. Наконец, слой полностью достраивается. Для образования на гладкой поверхности кристалла нового атомного слоя требуется возникновение двумерного зародыша, что является самым узким звеном роста совершенного кристалла и требует больших пересыщений (переохлаждений). Это звено отсутствует, если растет кристалл, содержащий винтовую дислокацию. Присоединение атомов к ступеньке на его поверхности приводит к вращению ступеньки. Поскольку атомы откладываются на винтовую поверхность, то ступенька все время продолжает существовать, облегчая тем самым присоединение атомов к кристаллу, т. е. облегчая рост кристалла. [c.103]

Межзеренные границы могут иметь различные топографические особенности — ступеньки, уступы, фасетки. Ступенька на границе часто связана с зернограничной дислокацией, в этом случае она является составной частью ядра ЗГД [185, 186] (рис. 2.16). Существуют и бездислокационные зернограничные уступы, вы- [c.92]

На рис. 39 показан один из двойников при увеличении в 25 000 раз и схематически — профиль этого двойника. Видна ступенька на границе двойника (имеет вид темной полосы), образовавшаяся вследствие выхода дислокаций. На другой границе двойника имеется канавка травления дислокаций, которые не успели разрядиться, так как были заторможены двойником. Видны также следы полных дислокаций. По-видимому, при двойниковании создается достаточно высокий уровень касательных напряжений для возникновения таких дислокаций, а пониженный поверхностный потенциальный барьер еще более снижает этот необходимый уровень напряжений. [c.126]

На рис. 43 показан один из двойников при увеличении в 25000 раз и схематически — профиль этого двойника. Видна ступенька на границе двойника (имеет впд темной полосы), образовавшаяся вследствие выхода дислокаций. На другой границе двойника имеется канавка травления дислокаций, которые не успели разрядиться, так как были заторможены двойником. Видны также следы полных [c.128]

Однако метод измерения теплового расширения нельзя считать достаточно надежным для определения концентрации вакансий в решетке, поскольку образование вакансий может частично происходить без увеличения общего объема образца (например, на ступеньках краевых дислокаций и т. п.). В экспериментальном отношении указанный метод сложен, так как требует измерения величин, входящих в (И.4), с точностью не ниже 10 . [c.60]

Рис. 65. Строение ступеньки на-> поверхности кристалла при выходе винтовой дислокации

И разрыв кривых усталости, и перегибы (ступеньки) на кривых усталости при переходе от малоцикловой усталости к многоцикловой являются, по-видимому, следствием одного и того же процесса интенсификации процессов пластической деформации и разрушения при достижении определенного напряжения, когда за каждый цикл нагрузки возникают трещины субмикроскопических и микроскопических размеров. Это должно, с одной стороны, сопровождаться интенсивным разогревом образца и интенсификацией процессов повреждаемости, а с другой стороны, интенсификацией процессов упрочнения (повышения плотности дислокации и их блокировки, например, в результате динамического деформационного старения). Кроме того, в металлических сплавах в процессе циклического деформирования могут интенсивно протекать фазовые превращения (например, мартенситное превращение в метастабильных аустенитных сталях или процессы возврата в алюминиевых сплавах). Эти фазовые превращения и структурные изменения могут существенно [c.25]

Однако упрочнение может быть обусловлено и призматическими дислокационными петлями, если они растянуты в плоскостях, параллельных их полному вектору Бюргерса, как показано на рис. 5 [16]. Если степень растяжения значительна, то энергия образования порога на дислокации должна быть очень большой, около 3 эв. Очевидно, сначала образуется ступенька для того, [c.216]

Линейные источники и стоки. По-видимому, дислокационная модель источников и стоков, показанная на рис. 5, й, соответствует экспериментальным данным, полученным для сплава Ag—2п. Распределение дислокаций в кристалле представляет собой трехмерную сетку, состоящую из параллельных краевых дислокаций, расположенных на расстоянии друг от друга и имеющих диаметр ядра 2г/а. Действительными стоками для вакансий являются пороги на дислокациях, тем не менее любая точка дислокации может служить стоком для вакансии в результате того, что происходит ускоренная диффузия вдоль нее. (Исключение составляют только очень большие ступеньки. Из такой дислокации вакансия, нахОдЯ щаяся внутри нее, скорее уйдет, чем аннигилирует на [c.373]

В течение минуты на одну из поверхностей, напыляется золото. Оно напыляется в количестве, меньшем, чем нужно для образования монослоя, и поэтому атомы золота не могут образовать сплошного слоя. Они свободно перемещаются по бездефектной поверхности и задерживаются в большем количестве на ступеньках, чем на дислокациях и примесях. [c.380]

Ступеньки на винтовых дислокациях могут двигаться вдоль линии дислокации неконсервативно. Такое движение ступенек может приводить ких объединению и, следовательно, к увеличению расстояния между ступеньками I.. Консервативное движение ступенек затрудняется из-за прогиба дислокации между ними под действием напряжения. [c.133]

Деформационное упрочнение при пластической деформации возникает из-за затруднения движения дислокаций, когда исчерпываются возможности скольжения (двойникования) в данных плоскостях. При этом происходит повышение плотности и увеличение кривизны дислокаций, образуются точечные дефекты и барьеры типа Ломера—Коттрелла, фрагменты и пересечения плоскостей скольжения, ступеньки на дислокациях, узлы и другие сложные дислокационные построения. [c.8]

Скольжения скорость 28, 81 Скопления диспокаций 107,111,113, 143, 148, 158, 231 -234, 265 Стро модель 232, 265 Ступеньки на дислокациях 37, 129, [c.298]

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]

Широкое применение получили монокристаллические пленки, выращенные на кристаллических подложках и имеющие решетку, определенным образом ориентированную относительно решетки подложки. Такой ориентированный рост пленок называют эпитаксией, а сами пленки — эпитаксиальньши. Выращивание пленок из того же вещества, из которого состоит кристалл подложки, называют автоэпитаксией, выращивание из другого вещества — гетероэпитаксией. Для того чтобы был возможен эпитаксиальный рост пленки, необходима определенная степень соответствия кристаллической структуры материалов пленки и подложки. Иными словами, равновесные расстояния между атомами и их взаимное расположение в кристаллах пленки и подложки должны быть близкими. Кроме того, чтобы атомы в зародышах могли выстроиться в правильную структуру, они должны обладать достаточно высокой поверхностной подвижностью, что может быть обеспечено при высокой температуре подложки. Структурному совершенству зародышей способствует также низкая скорость их роста, которая достигается при малой степени пересыщения пара осаждаемого материала или его раствора (при эпитаксии из жидкой фазы). Особое значение для ориентированного роста имеют одноатомные ступеньки на подложке, заменяющие зародыши, так как на них адсорбированные атомы попадают в устойчивое состояние с высокой энергией связи. Эпитаксиальная пленка растет в первую очередь путем распространения ступенек на всю площадь подложки. Большую роль при этом играют винтовые дислокации (рис. 2.8). В простейшем случае онн представляют собой одноатомную, ступеньку, начинающуюся у оси [c.70]

В теории дислокации рассматривается несколько механизмов образования и роста трещин путем торможения и скопления дислокаций на препятствиях (например, у границ зерен), объединения вакансий, образованных ступеньками на движущихся дислокациях, и др. По данным С. Н. Жуковского и Э. Е. Тома-шевского, время до разрушения, долговечность под нагрузкой, определяется скоростью роста трещин на ускоренной стадии Хе - [c.32]

При объемной или смешанной кристаллизации электролитов накипеобразование в значительной мере происходит за счет кристаллов, приносимых к поверхности из объема раствора. Кристаллы электролитов и их конгломераты в растворах можно рассматривать как электронейтральные частицы. Однако ДЭС любой поверхности, когда он имеет те же ионы, что и приблизившийся к нему кристалл, не является для последнего ионным барьером и обеспечивает ему прочную связь с поверхностью нагрева. Паровые пузыри не разрушают эту связь и стимулируют накипеобразование. Если ДЭС поверхности нагрева состоит из других ионов, чем кристаллы электролитов в объеме раствора (многокомпонентная среда), последние отлагаются в накипь так, как это типично для электронейтральных взвесей. ДЭС катодного зерна металлической поверхности во многих случаях может оставаться без изменений. Для приведенного на рис. 1 случая такое может иметь место, если количество КС1 в растворе меньше предела растворимости этой соли. После образования на соседних анодных зернах кристаллической структуры, катодные зерна и их ДЭС оказываются ниже твердой поверхности (рис. 3, а), что в общем плане выглядит как нарушение кристаллической структуры поверхности. Известно, что дислокации, а вернее, сопутствующие им терассы и ступеньки на грани кристаллов, способствуют росту последних при ничтожном пересыщении. [c.59]

Характерная кинетическая кривая роста усов сапфира при 1350° С приведена на рис. 156. Можно выделить три стадии начальную —с возрастающей скоростью, линейную— с постоянной скоростью роста и стадию затухания. Начальная стадия характеризуется экспоненциальной зависимостью длины кристалла от времени роста. Это следует из модели Сирса. В первые минуты роста длина нитевидного кристалла h меньше Я. — длины диффузионного блуждания адсорбированного атома или молекулы по боковой- поверхности растущего кристалла. Тогда все ударяющиеся и адсорбирующиеся на. этой поверхности атомы успевают достичь вершины кристалла и встроиться в решетку на ступеньке винтовой дислокации. [c.354]

Размножение дислокаций. Рассматрнва ется ступенька на краевой дислокации,, имеющая чисто винтовую ориентацию. Возможно поперечное скольжение с образованием объемного призматического располо жения дислокаций. Модельное представление с увеличением степени деформаций увеличивается плотность дислокационных петель и их взаимодействие, что ведет к образованию сеток дислокаций. Они выходят на плоскости скольжения и перерезают их, что задерживает продвижение других дислокаций, которые могут скользить по этим-плоскостям. Следствием является упрочнение, возникающее всегда, когда растет плотность дислокаций. [c.107]

При нагреве выше 0,ЗГпл начинает действовать другой механизм перемещения дислокаций — переползание. Оно представляет собой диффузионное смещение дислокации в соседние плоскости решетки в результате присоединения вакансий (рис. 5.6). Вакансии присоединяются последовательно к краю избыточной полуплоскости, что равносильно перемещению края на один атомный ряд вверх, и атакуют дислокацию в разных местах, в результате чего на дислокации появляются ступеньки. По мере присоединения вакансий дислокация на значительном участке своей длины смещается на десятки межатомных расстояний. Из-за переползания ослабляется тормозящий эффект частиц второй фазы. Переместившиеся дислокации далее сдвигаются путем скольжения под действием напряжения (см. рис. 5.6, б). При нагреве выше 0,ЗТпл вакансии весьма подвижны, а необходимое число вакансий создается пластической деформацией. [c.127]

Рассмотрим теперь энергетические особенности наиболее распространенной схемы гетерогенного зарождения дислокаций - образование их вблизи поверхностных ступенек. Возможная схема генерации дислокации поверхностными ступеньками приведена на рис. 58 [128]. Ступеньки разных знаков А н В превращаются при растяжении кристалла в дислокации А" н в в разных шстемах скольжения I и II. Моноатомная ступенька на поверхности способна образовать не только единичную дислокацию, но при определенных условиях может действовать как источник множества дислокаций по двум системам скольжения. Коэффициент концентрации напряжений К на ступени роста выражается формулой [341] К = 1 +а(а/г) , где а — высота ступеньки г — радиус кривизны ее основания а — постоянный коэффициент. [c.90]

Ведущая роль поперечного скольжения винтовых компонент в образовании ступенек на дислокациях показана с помощью рентгенодифракционного метода Ланга [499, 500]. Авторами [499, 500] было замечено, что за некоторые наблюдаемые эффекты (наличие следов за движущимися дислокациями, различие в скорости движения 60-градусных компонент и др.) является ответственным двойное поперечное скольжение винтовых сегментов, которые поставляют на прилегающие 60-градусные сегменты одинаковые ступеньки противоположных знаков. Распространяясь далее по 60-градусным сегментам, эти ступеньки достраивают экстраплоскости сегментов [ОН] и укорачивают экстраплоскости сегментов [110]. Это эквивалентно испусканию вакансий сегментами [011] и поглощению вакансий сегментами [110], т.е. при движении таких ступенек [c.162]

Поры деформационного происхождения. Поры такого происхождения могут возникать только в пожкристаллических покрытиях. Образование таких пор происходит в результате межзеренного скольжения при этом возможны два механизма 1) образование малоугловой границы под действием внутренних напряжений в кристаллах и появление на межзеренной границе выступа, который при зернограничном проскальзывании может стать зародышем поры (рис. 22,а) 2) образование ступеньки на поверхности кристалла под действием скопления дислокаций у границы кристалла и проскальзывание с образованием микрополости (рис, 22,5). Суперпозиция этих механизмов может привести к гофрированию межзеренных границ. Зародыши пор ослабляют границу. В результате зернограничное проскальзывание облегчается. Вероятность порообразования увеличивается при наличии микровключений на границах между кристаллами. [c.70]

В совершенной структуре при движении полностью когерентной поверхности раздела в нормальном к ее поверхности направлении возникают все те проблемы, с которыми приходится иметь дело при росте совершенного кристалла из пара. Предположим, что небольшая часть поверхности раздела продвинулась вперед на расстояние, равное одному периоду решетки. Ступенька на поверхности раздела, окружающая этот выдвинувшийся вперед участок, будет обладать повышенной по сравнению с остальной поверхностью раздела энергией, и возникновение этой энергии препятствует росту. Формально ступеньку можно рассматривать как дислокационную линию особого вида (дислокация превращения или двойникующая дислокация) с вектором Бюргерса,. равным произведению высоты ступеньки на вектор смещения деформации с инвариантной плоскостью при превращении решетки (фиг. 22). Энергия ступеньки соответствует линейному натяжению дислокации, и в отсутствие достаточно высоких напряжений ступенька будет сокращаться, возвращая поверхность раздела к ее исходному положению. Напряжения могут создаваться химической движущей силой или извне приложенными напряжениями при фиксированном эффективном напряжении ступенька будет развиваться только в том случае, если она имеет достаточно малую кривизну. Таким образом, в данном случае существует механизм двумерного зарождения, и, как только площадь уступа достигает размера, за которым может начаться его самопроизвольное развитие, граница раздела продвигается вперед на высоту уступа. Следует отметить, что, хотя ступенька перемещается по плоскости [c.323]

Переползание дислокаций —сложный процесс. Например,, перемещение ступеньки на краевой дислокации в оливине Mg2Si04 на один вектор элементарной ячейки, которая в этом случае включает в себя 4 формульные единицы, требует перемещения 16 ионов кислорода, 8 ионов магния и 4 ионов кремния. JJ ере ползание контролируется диффузией наименее подвиж- ного компонента, которым в отличие от укоренившихся представлений совсем не обязательно является наиболее массивный, анион (например, Si + в оливине диффундирует медленнее, чем (см. табл. 2.1)). [c.145]

Рис. 4.18. Заряженные ступеньки на краевой дислокации в МаС1. Краевая дислокация с Ь=7г [ИО] вдоль направления [001]. Двойная добавочная полуплоскость параллельна плоскости листа (незакрашенные символы располагаются под плоскостью). Три возможные конфигурации ступенька с отрицательным зарядом (слева), нейтральная (в середине) и с положительным зарядом (справа) [285]. Кружки — катионы, квадраты — анионы.

Барретт и Никс [104] рассмотрели случай, когда неконсервативное движение ступенек на винтовых дислокациях может быть связано как с испусканием, так и с поглощением вакансий, а каждый сегмент винтовой дислокации содержит только ступеньки, которые либо испускают вакансии, либо их поглощают. Движение,ступенек, испускающих вакансии, способствует пересыщению, тогда как движение ступенек, поглощающих вакансии, вызывает недосыщение окружения дислокации вакансиями. Если ступеньку на винтовой дислокации можно принять за короткий отрезок краевой дислокации, то действующую на ступеньку тормозящую силу, вызванную изменением цониентра-ции вакансий в ее окрестности, можно вычислить как химическую силу [c.131]

Во второй половине 1960-х гг. модель неконсервативного движения ступенек широко обсуждалась в литературе. Одним из поводов к этому обсуждению было представление, что ступенька на винтовой дислокации образуется при пересечении дислокаций или поперечном скольжении и что на каждой винтовой дислокации оба типа ступенек чередуются. Однако Коттрелл [218] обратил внимание на то, что при пересечении дислокаиий возникают преимущественно ступеньки, поглощающие вакансии. Этот эффект Коттрелла позже обсуждался Виртманом [ 219]. Впрочем, Виртман [48] показал, что при переползании краевых участков идеализированной дислокационной петли на одном из винтовых участков этой петли могут возникать ступеньки, поглощающие вакансии, а на другом винтовом участке - ступеньки, испускающие вакансии рис. 9,8), [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...