Узлы дислокаций

Перемещающиеся дислокации могут взаимодействовать как друг с другом, так и с точечными дефектами, которые играют роль препятствий. В зонах образования узлов дислокаций и их скоплений перед препятствиями местные искажения кристаллической решетки могут достигать такой степени, что происходят разрывы физических связей с образованием микроскопических трещин. Построено достаточное количество дислокационных моделей такого трещинообразования. [c.9]

Рис. 6.19.2, Растянутый и сжатый узлы дислокации.

Других ступеньку, равную по величине и направлению ее вектору Бюргерса "(рис. 2.9). Тепловое возбуждение способствует процессу пересечения дислокаций с образованием ступенек и стремится разрушить узлы дислокаций, что энергетически очень сложно. [c.70]

Первый участок кривой соответствует израсходованию первоначально имевшихся дислокаций и образованию значительного числа новых дислокаций (это положение справедливо также и прн циклической деформации при малой величине нагрузки). Второй участок кривой соответствует интенсивному образованию дислокаций и накоплению их в некоторых точках объема материала, продолжающемуся до тех пор, пока не появятся поперечные скольжения и не произойдет значительное увеличение деформаций во всем объеме материала. На этой стадии приходят в движение также узлы дислокаций, которые до этого оставались неподвижными. [c.134]

Кристалл аустенита, содержащий большое количество дислокаций, многие из которых сгруппированы на плоскостях скольжения идентичной ориентации на обеих сторонах двойника. В левой и средней части изображения видны также узлы дислокаций. [c.110]

Д. Узлы дислокаций. Образуются, когда дислокации с различными векторами Бюргерса встречаются друг с другом устойчивыми являются тройные узлы, для которых сумма векторов Бюргерса встретившихся дислокаций равна нулю. [c.22]

Кристаллические решетки зерна могут иметь различные структурные несовершенства точечные, линейные и поверхностные, которые возникают в результате образования вакансий — мест не занятых атомами дислоцированных атомов, вышедших из узла решетки дислокаций, возникающих при появлении в кристалле незаконченных атомных плоскостей примесных атомов, внедренных в кристаллическую решетку. [c.7]

Сопряжение узлов решетки между дислокациями сопровождается ее деформацией. Накопленная деформация на ряде решеток компенсируется появлением нарушений кристаллического строения в виде дислокаций. [c.502]

Если все единичные векторы , определяющие направление дислокаций, считать выходящими из дислокационного узла, то [c.101]

Один из возможных механизмов размножения дислокаций был предложен Ф. Франком и В. Ридом. Действие источника Франка-Рида схематически показано на рис. 3.28. Линия АВ представляет собой краевую дислокацию с закрепленными концами. Хотя дислокационная линия не может оборваться внутри кристалла, она может окончиться в некоторой плоскости, повернув в другом направлении или соединившись в узле с другими дислокациями, проходящими через данную плоскость. Такая ситуация изображена на рис. 3.29. Узлы А и В являются точками закрепления дислокации. Закрепление может также произойти на атомах примеси. [c.110]

Из сказанного следует, что механизм окисления металла во многом зависит от условий диффузии компонентов в оксидной пленке. Твердофазная диффузия веществ в твердом теле (в том числе и в оксидных пленках) определена наличием в ньм несовершенств и дефектов. Несовершенства в твердом теле разделяются на две следующие категории точечные дефекты или дефекты решетки, линейные и поверхностные дефекты. К точечным дефектам относятся вакансии, внедренные атомы и атомы, занимающие не свои узлы. Линейные и поверхностные дефекты включают дислокации, границы зерен,. а также внутренние и наружные поверхности. [c.48]

Узлы дислокаций, возникающие при их пересечении, обычно чрезвычайно прочны, и их разрушение требует гораздо больших энергетических затрат, чем в обычных условиях может обеспечить тепловое возбуждение. В результате скорость ползучести определяется в основном другими процессами, требующими меньших энергетических затрат. Однако в некоторых случаях ползучесть не происходит без разрушения узлов дислокаций, что становится возможным только при высоких температурах и высоких напряжениях. Гайот [151] изучил в таких условиях ползучесть образцов, полученных спеканием алюминиевого порошка (САП). В этом случае частицы алюминия улавливают дислокации, в результате чего образуются мощные узлы, которые должны быть распутаны, чтобы ползучесть могла развиваться. Энергия активации очень велика и возрастает с температурой (рис. 4.6) (в действительности она возрастает с пони- [c.117]

Удлинения 14, 29, 228—231 Узлы дислокаций 69, 71, 117 Упругие постоянные 18, 19, 167 Упругопластичный материал 33 Упругость 16 Уравнение состояния 236 для идеальных газов 39 механическое 39, 43—46, 93, 94, 228, 233 [c.283]

К. Лембергом и др. [42] предложена модель разупрочнения, в основе которой лежит идея, что облегчение работы дислокационного источника связано с миграцией точечных дефектов к узлам дислокации. Разупрочнение связывается с диффузией атомов внедрения (углерод, азот), вызванной приложенным напряжением, вдоль ядер закрепленных дислокаций. Это приводит к увеличению длины, свободных от закрепленных атомов дислокационных сегментов, что способствует активизации источников Франка-Рида и последующей пластификации материала. Расчет показал, что экспериментальные коэффициенты диффузии на несколько порядков больше коэффициентов диффузии атомов углерода в ферритной матрице, но соответствует коэффициентам диффузии атомов внедрения вдоль ядер дислокации, Проверка этой модели с целью подтверждения возможности количественного прогнозирования температурночастотной зависимости на образцах на низкоуглеродистой стали Ск 10 при температурах испытания от -70 до -1- 70 °С и частотах нагружения от 0,01 до 10 цикл/с показала [43], что следует разграничивать два различных диапазона температур и частот нагружения. При низких температурах и высоких частотах нагружения число циклов до начала разупрочнения возрастает пропорционально частоте нагружения, т.е. наступление разупрочнения зависит от времени. С увеличением температуры и (или) снижением частоты нагружения циклов возникает задержка в наступлении разупрочнения, которая пропорциональна отношению диффузионной константы к частоте нагружения. Полагают [43], что при повышении температуры и (или) снижении частоты сильнее проявляется вклад миграции узлов закрепления дислокации, с которыми последние вступают в контакт. [c.80]

Точка встречи двух или большего числа дислокаций называется узлом дислокаций. Простейший тип узла дислокаций, образованный краевой и винтовой дислокациями, показан на рис. 91. Узел образуется в результате наложения двух дислокаций. Результирующая двух одинаковых векторов Бургерса двух дислокаций противоположного знака при этом равна нулю. Точка встречи трех дислокаций называется тройным узлом (рис. 92). Узел, образованный более чем тремя дислокациями, неустойчив и распадается на несколько тройных узлов. Структуру узлов дислокаций исследовал Томпсон [81 [. Узлы. югут быть компактными (точечными) или разнесенными (рис. 93). Во втором случае точки контакта дислокации находятся на некотором расстоянии одна от другой, В месте узла в Д 1слокационной линии люжет иметь место разрыв. Узлы обладают малой подвижностью и могут представлять точки фиксации дислокационной петли. [c.110]

Основные ВИДЫ искажений линейные д и ел о к аци и — вклинивание лишних кристаллических плоскостей (экстраплоскостей) (рис. 82, а) винтовые дислокации — спиральный сдвиг кристаллических плоскостей друг отноептелыю друга (рис. 82,6) в а к а н с и и — отсутствие атомов в узлах кристаллических решеток (рис. 82, в) включения примесных атомов в междуузлия решетки (рис. 82, г). [c.172]

Большеугловая граница рассматривается как область скоплений дислокаций, а сопряжение узлов достигается в результате значительных локальных искажений решетки. При произвольном угле разориентации отсутствует какая-либо периодичность в расположении узлов совмещения и искажения решетки, и это распространяется на приграничную зону относительно большой ширины (примерно до 100 параметров решетки) (рис. 13.9,6). При нескольких определенных углах разориентации, характерных для каждого типа решетки, образуются так называемые специальные границы. Они имеют определенную периодичность совмещенных узлов и практически идеальное сопряжение решеток (рис. 13.9,в). При этом толщина приграничного слоя с искаженной решеткой составляет всего 2...3 параметра решетки. Искажения решетки на границе и в приграничных зонах приводят к повышению на этом участке металла потенциальной энергии. Эта энергия равна 1,0...10 Дж/м и сильно зависит от состава и разориентации соседних зерен. [c.502]

У полупро1водников наиболее важными являются следующие механизмы рассеяния носителей заряда 1) на тепловых колебаниях узлов кристаллической решетки 2) на примесях, атомы которых могут находиться либо в ионизированном, либо в нейтральном состоянии 3) на всевозможных дефектах кристаллической решетки (например, дислокации). [c.132]

Применяемые на практике металлы и сплавы представляют собой твердые растворы с упорядоченным и неупорядоченным аморфным распределениями атомов. Твердые растворы могут содержать несовершенства четырех основных типов точечные (нульмерные), линейные (одномерные), поверхностные (двухмерные) и объемные (трехмерные). К первым относятся вакансии (свободные узлы кристаллической решетки) и межузельные (смещенные) атомы ко вторым — цепочки точечных дефектов, различные типы дислокаций к третьим — дефекты упаковки атомов, границы зерен, блоков, двойников и т. д. к четвертым дефектам относятся поры, включения, выделения, технологические трещины и тому подобные образования, размеры которых намного превосходят межатомные расстояния. [c.321]

Дислокация АВ обычно удерживается с обоих концов узлами пространственной дислокационной сетки (см. рис. 19, а). В stow случае дислокационную линию АВ называют сегментом АВ. [c.66]

Дислокации — не единственные дефекты кристалла известны также вакансии и межузельные атомы, образующиеся при переходе атома из узла кристаллической решетки в пространство между узлами. Межузельные атомы образуются в кристалле самопроизвольно, вследствие термических флуктуаций. Поэтому число их зависит от температуры при пониже1п и температуры число вакансий и межузельных атомов в чистом, т. е. не содержащем примесей, кристалле убывает до нуля. Дислокации, наоборот, не исчезают с уменьшением температуры. Можно считать, что число дислокаций с изменением температуры меняется незначительно, если только температура достаточно удалена от температуры плавления. При приближении к точке плавления число дислокаций быстро уменьшается. Дислокации не возникают в кристалле сами по себе, они образуются в процессе образования кристалла или в результате внешнего воздействия на кристалл. Дислокации являются важными характеристиками кристаллического состояния. В ядре дислокации (т. е. в окрестностях ее оси) атомы смещаются из положения равновесия, и в решетке возникают внутренние напряжения. С этой точки зрения дислокацию можно считать источником внутренних напряжений. [c.368]

У некоторых кристаллических веществ, например у щелочно-галоидных кристаллов и кристаллов, содержащих ноны титана, висмута, стронция, существует ионная релаксационная поляризация. Появление слабо связанных ионон II электронов часто обусловлено дефектами кристаллической решетки, такими, как примесные ионы, пустые узлы и межузельные ионы, дислокации. В аморфных телах слабо связанные ионы возникают из-за так называемой неплотной упаковки частиц. Такие ионы существуют в стеклах. [c.147]

Другим источником напряжений третьего рода, охватывающих области меньшего, чем у дислокаций, порядка, являются внедренные атомы. В зависимости от характера взаимодействия внедренных атомов с атомами матрицы возможны как растяжения, так и сжатия решетки (рис. 2.1). Поля напряжений распространяются по всем направлениям примерно на одинаковые расстояния, в то время как вокруг дислокаций силовое поле имеет относительно значительную напряженность, по крайней мере в одном направлении. Установлено, что в закаленной стали возникают заметные искажения решетки и значительные напряжения третьего рода. Смещение атомов железа из узлов реп1етки составило 0,007 нм при содержании углерода 0,35% и 0,009 нм при 0,41% углерода. [c.43]

Как известно [75, 76], пластическая деформация материалов приводит к значительному увеличению плотности таких дефектов, как дислокации (или их скопления), дефекты упаковки, вакансии (или нх комплексы), междоузельные атомы и т.д. Поля искажений этих дефектов кристаллического строения вызывают смещения атомов из узлов, что приводит к упругим микродеформациям. Если размер блоков достаточно мал (-10" см), это приводит к заметному расширению дифракционных пиков на дифрактограммс. Наличие в поликристал-лическом образце микроискажений (т.е. присутствие кристаллов с вариацией периода решетки) также приводит к расширению пиков на дифрактограмме. В настояи ,ее время развит1)1 три метода (аппроксимации или интегральной ширины, гармонический анализ формы рентгеновских линий, метод моментов), основанные на анализе формы дифракционных линий, с помощью которых могут быть найдены размеры блоков и величина микродеформаций в случае их раздельного и совместного присутствия в исследуемом образце. Зачастую имеется однозначная связь между величиной микродеформаций и плотностью хаотически распределенных дислокаций. [c.160]

Многие свойства металлов и сплавов сильно зависят от наличия, количества и распределения различных дефектов кристаллической решетки. Вакансии на узлах обуславливают диффузию в металлах и сплавах замещения. Внедренные в междоузлия атомы, также являющиеся точечными дефектами решетки, широко используются на практике для создания материалов с требуемым сочетанием свойств (большое влияние, которое оказывают внедренные атомы на свойства сплавов, уже было рассмотрено во введении). Дислокации обеспечивают протекание процессов пластической деформации. Всевозможные дефекты решетки, являющиеся препятствиями дви-зкепию дислокаций, используются для создания высокопрочных материалов. Электрооопротивление металла 3 л. л. Смпгипп [c.33]

Общие представления. Для большинства полупроводниковых приборов используются примесные полупроводники. Поэтому в практике важное значение имеют такие полупроводниковые материалы, у которых ощутимая концентрация собственных носителей заряда появляется при возможно более высокой температуре, т. е. полупроводники с достаточно широкой запрещенной зоной. В рабочем интервале температур поставщиками свободных носителей заряда являются примеси. Примесями в простых полупроводниках служат чужеродные атомы. Под примесями в полупроводниковых химических соединениях понимают не только включения атомов посторонних элементов, но и избыточные по стехиометрическому составу атомы тех самых элементов, которые входят в химическую формулу самого соединения. Кроме того, роль примесей играют всевозможные дефекты кристаллической решетки пустые узлы, атомы или ионы, оказавшиеся в междоузлиях решетки, дислокации или сдвиги, возникающие при пластической деформации кристалла, микротре-дины и т. д. (стр. 12). Если примесные атомы находятся в узлах кристаллической решетки, то они называются примесями замещения, если в междоузлиях — примесями внедрения. [c.233]

Кульман-Вильсдорф [239] предлагает другой вариант модели, основывающийся на образовании дислокационных сплетений. С увеличением степени деформации расстояние между сплетениями уменьшается, следовательно, уменьшаются и длины свободных участков линий дислокаций, которые могут выгибаться с образованием новых дислокационных петель. Такая схема выгибания дислокаций между узлами сетки в дислокационных сплетениях приведена на рис. 3.1, г. [c.100]

Исследование никелевой фольги провел Вилсдорф [85] после облучения интегральным потоком 1-10 нейтрон/см . Радиационные дефекты изучали при помош и электронного микроскопа с использованием трансмиссионной методики. Изучение облученной фольги при высоких увеличениях (X 20 ООО -f- 65 ООО) показало, что предел текучести повышается не вследствие образования вакансий или их сконления, а вследствие закрепления дислокаций на петлях и узлах (ступеньках), которые образуются на вакансиях. Он наблюдал, что, как только начинается скольжение вдоль некоторых плоскостей, большинство вакансий удаляется из промежутка между этими плоскостями и деформация может произойти значительно легче. [c.261]

Чтобы установить зависимость полученного химического потенциала дислокаций [1д от их плотности N, представим однородное и изотропное твердое тело с равномерно распределенными дефектами как двух компонентный раствор N дислокаций в числе возможных мест. Это будет модель системы частиц, в роли которых выступают единичные дислокации, размещенные в узлах некой гипотетической решетки (занимающей единичный объем тела), причем число элементов (узлов) этой решетки равно максимально возможному числу дислокаций в единице объема iVmax- Конфигурационная энтропия такого раствора [c.47]

При уходе атома из узла решетки возможио efo внедрение в решетку. Атомы внедрения — это избыточные атомы, прошедшие в решетку, но не занимающие ее узлов. Небольшие атомы водорода, углерода, кислорода и азота легко образуют дефекты внедрения и решетках металлов. Более крупные дефекты — линейные дислокации и поверхностные дефекты наружная яовер.хность тела, границы зерен и другие внутренние границы. Дефекты структуры оказывают сильное влияние яа электрическую проводимость, прочность, потери на гистерезис в ферромагнитных материалах. [c.33]

Теоретическая модель. Реальный кристаллический материал даже после хорошего отжига содержит большую плотность дислокаций, которые закреплены различными по своей природе препятствиями. Причем препятствия можно разделить на сильные и слабые. К сильным препятствиям, например, относятся дислокационные узлы при пересечении дислокаций, кристаллические образования вторичных фаз, выпавших из твердого раствора, границы зерен и т. д. Отрезок дислокации, заключенный между двумя соседними препятствиями, будем называть дислокационной петлей. К слабым закреплениям можно отнести точечные дефекты (примеси, вакансии и меж-узельные атомы и т. д.), которые закрепляют дислокации по механизму Коттрелла, Судзуки или Сноека. Отрезки дислокации, заключенные между двумя соседними слабыми закреплениями, будем называть дислокационными сегментами. [c.165]

С уве.личеиие.м числа циклов нагружения (после прохождения инкубационного периода) длина площадки текучести непрерывно уменьшается (рис. 2, в), указывая Еха прохождение существенных изменений в тонкой дислокационной структуре металла [71 в результате постепенного отр1)1ва дислокаций от закрепляющих их примесных атомов на участках дислокационных линий мея ду узлами сетки. Это ведет к исчезновению зуба текучести , затем устанавливается более плавный переход от упругой деформации к пластической и, наконец, полностью пропадает площадка текучести. [c.126]

Известно, что кристаллы металлов имеют дефекты. К ним относятся вакансии, т. е. пустые (незанятые атомом) места в узлах кристаллической решетки, а также смещения, обусловл н-ные сдвигом атома из узла в межузлие. G повышением температуры количество вакансий и смещений увеличивается. Металлы содержат также примеси инородных атомов, вызывающие искажения кристаллической решетки. К наиболее важным дефектам кристаллической решетки следует отнести дислокации (линейные дефекты, имеющие значительно большую протяженность в одном измерении по отношению к любому другому, перпендикулярному к нему). Они бывают краевыми, винтовыми, смещенными И др. , [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...