Дислокаций граничные

Образование границ зерен — структурное превращение, присущее литому металлу (сварному шву, отливке) в период завершения его кристаллизации из жидкого расплава. Границы образуются непосредственно при срастании первичных кристаллитов. Поскольку кристаллические решетки кристаллитов ориентированы произвольно, то их сопряжение при срастании кристаллитов сопровождается существенными искажениями решеток. Эти искажения и приводят к образованию граничной поверхности. Существует также мнение, что границы образуются путем собирания дислокаций, неупорядоченно расположенных в металле после затвердевания в одну граничную поверхность в результате процесса полигонизации, однако более обоснован первый механизм образования границ. Современные представления о строении границ сводятся к тому, что на границах чередуются участки хорошего и плохого соответствия кристаллических решеток соседних зерен. Это так называемые островные модели границ зерен. Строение и протяженность участков плохого соответствия зависят от угла разориентировки решеток смежных кристаллитов. Различают малоугловые (угол до 15°) и большеугловые (угол свыше 15°) границы. Малоугловые границы описывают как ряд отдельных дислокаций (рис. 13.9,а). Расстояние между ними D определяется соотношением [c.501]

Определены векторы Бюргерса граничных дислокаций для специальных ориентаций и области их возможного экспериментального наблюдения. [c.197]

Энергия дислокации по-прежнему будет выражаться формулой (14.5.1), но компоненты напряжения в этой формуле определяются в результате решения задачи теории упругости с удовлетворением граничным условиям поэтому величина энергии будет зависеть от положения дислокации в теле. Здесь мы рассмотрим простейший пример — винтовую дислокацию в круговом цилиндре бесконечной длины, ось которой параллельна оси цилиндра, но не совпадает с ней. Пусть будет радиус цилиндра Л, расстояние винтовой дислокации от оси O i = р. Проведем ось xi через центр сечения и ось дислокации, как показано на рис. 14.8.1, и поместим вторую дислокацию противоположного знака в точке Сй, находящейся на оси xj на расстоянии Л /р от начала координат. По формулам (14.4.2) напряжения в неограниченной среде для такой пары дислокаций выражаются следующим образом [c.469]

Какое необходимо приложить напряжение, чтобы заставить дислокацию двигаться по кристаллу Деформирующее напряжение в этом случае можно определить интегрированием 6 (у) по у при известных граничных условиях to, ти, tin на каждой стадии. [c.211]

Рассмотрим два деформированных состояния, соответствующих моментам времени I - - А1, данного тела, содержащего трещину и (или) поверхностную дислокацию (рис. 189). Случай присутствия нескольких трещин или дислокаций легко учесть дополнительным суммированием. В соответствии с линеаризацией задачи граничные условия можно формулировать на поверхности 2 + А2 (рис. 189). [c.544]

Изменение энергии граничного слоя между областями спонтанного пере-магничивания зависит от качества материала, его механической и термической обработки, наличия и распределения в нем микропор, дислокаций, напряжений, включений и т. п., поэтому параметры скачков Баркгаузена могут служить для определения качества материалов и изделий из них [12, 13]. [c.77]

Скопление большого количества дислокаций в межзеренных граничных слоях вызывает многочисленные искажения атомной решетки, а это порождает напряжения 3-го рода. Наряду с этим граничный слой — зона силового взаимодействия между отдельными зернами, которое создает поле микронапряжений, охватывающих всю повер хность зерна. [c.60]

Распад зерна на блоки. Разделение объема зерна на блоки (мозаичность структуры) создает в зерне микронапряжения. Причиной возникновения их являются вновь образовавшийся границы между блоками, строение которых во многом подобно границам зерен. В граничном слое между блоками накапливаются дислокации и атомы примесей, которые искажают кристаллическую решетку и порождают напряжения. [c.60]

Двумерная модель поликристалла АВ, ВС, D — зерно-граничные дислокации. [c.87]

С понижением температуры эффект должен возрастать и поток, связанный с диффузией по отдельным дислокациям, может превзойти объемную диффузию (для серебра ниже 450° С, т. е. ниже 0,6 Тцл ), а при еще более низкой — и граничную. [c.124]

Еще одно важное ограничение, связанное с использованием метода граничных элементов (МГЭ) в трехмерной механике разрушения, заключается в неспособности МГЭ различать две компланарные поверхности, что необходимо при моделировании трещины в условиях комбинированного нагружения. При необходимости решения трехмерной задачи разрушения в условиях комбинированного нагружения следует воспользоваться дополнительным интегральным уравнением, имитирующим поверхностную дислокацию [c.208]

Граница между зернами представляет собой узкую переходную зону шириной 5-10 атомных расстояний с нарушенным порядком расположения атомов. В граничной зоне кристаллическая решетка одного зерна переходит в решетку другого (рис. 1.13). Неупорядоченное строение переходного слоя усугубляется скоплением в этой зоне дислокаций и повьппенной концентрацией примесей. [c.14]

Массивный или пакетный мартенсит характерен для сплавов с 8 и 9% Мп. Субструктура -кристаллов имеет высокую плотность дислокаций и массивные двойниковые прослойки клиновидной и линзовидной формы в поперечном сечении. Кристаллы а-мартенсита, образующиеся непосредственно из у-фазы, имеют плоские границы с одной стороны и нерегулярные граничные поверхности — с другой. Структура массивного а-мартенсита характерна и для сплавов с 8—20% Ni, что свидетельствует об однотипности 7- а-превращения для сплавов на никелевой и марганцевой основах. [c.50]

Посередине между поверхностями образца содержится зерно с плоской границей, параллельной поверхностям образца. Дислокации, связанные с границей зерна, действуют как центры рекомбинации, причем выполняется граничное условие уравнения непрерывности в форме (13.22.12) со скоростью рекомбинации Sg. Скорость рекомбинации, связанная с обеими наружными поверхностями образца, равна Sj. [c.83]

Возникает вопрос, в какой мере справедлива простая схема строения границы, представленная на фиг. 2, а. Вполне возможно, что структура границы может быть равным образом удовлетворительно отображена схемой фиг. 2, б. Такая граница имеет ширину в несколько или много атомных диаметров и содержит дислокации, В принципе эта граничная зона может обладать меньшей [c.404]

Структура тонких поверхностных слоев металлов и сплавов прл нагружении трением характеризуется значительной плотностью несовершенств кристаллической решетки. При скольжении в поверхностном слое достигаются значения плотности дислокаций на один-два порядка выше, чем при известных видах напряженного состояния для той же степени остаточной деформации. Характеристики структуры поверхностных слоев при трении Определяются соотношением нормальной и тангенциальной составляющих нагрузок и свойствами граничного слоя смазки. [c.51]

При термодиффузионном насыщении на процессы диффузии большое влияние оказывают различного рода дефекты кристаллической структуры насьпцаемого металла (вакансии, примесные атомы, дислокации, граничные поверхности. [c.481]

Рассчитана релаксированная атомноя структура и субструктура межфазных (межслоевых) границ. Установлено соответствие сеток первичных дислокации, выявляемых по атомной структуре и рассчитанных на основе теории О-решетки. Структурные элементы, составляющее межфазную границу, представляют собой устойчивые атомные или дислокационные конфигурации. Вторичные граничные дислокации можно рассматривать как искажения сетки первичных дислокаций, компенсирующих отклонение от специальной ориентации. [c.196]

Xi всегда можно выбрать совпадающим с направлением вектора Ь. Образование краевой дислокации можно представить себе так. В бесконечной упругой среде вырезан цилиндр, ось которого есть ось х . Рассечем среду полуплоскостью, параллельной оси х и пересекающей поверхность цилиндра, как показано на рис. 10.3.1, раздвинем края разреза на расстояние Ь вдоль оси Xi и заполним образовавшуюся щель материалом. После того как дислокация создана, никаких следов от разреза не оказалось, материал снова стал сплошным и однородным. Чтобы найти точцое решение поставленной задачи, мы должны еще удовлетворить граничным условиям на поверхности цилиндрической полости. Вместо этого мы поступим следующим образом. Будем стягивать контур основания цилиндра в точку Ха = 0. В пределе мы получим уже сплошное упругое пространство, в котором осуществлено некоторое напряженное состояние. Сле- [c.331]

Поскольку с уменьшением 1/7 величипа Q для любых Ан12 II Анз уменьшается, кривая зависимости 1п О от 1/7 всегда обраш еиа выпуклостью от оси 1Т. Такой характер отклонений этой кривой от прямой линии, связанных с прохождением двух типов междоузлий при диффузии, противоположен характеру отклонений, вызванных увеличением относительной роли граничной диффузии (или диффузии по дислокациям) при низких температурах, что приводило бы к выпуклости, обраш енной к оси 1/7 . Эти два эффекта могут в некоторой степени компенсироваться, но существенно, что указанный различный характер отклонений дает принципиальную возможность разделить эти эффекты. [c.259]

Для объяснения механизма Сдвига кристаллов разработана теория дислокаций. Термин дислокация относится к конфигурации атомов на граничной линии, отделяющей область скольжения Дислокационная линия либо образует замкнутое кольцо, либо выходит на поверхность, либо, наконец, соединяется с остальными дислокационными линиями. Важная характеристика дислокационной линии — еект0(р Бюргерса. Ои постоянен вдоль всей лннин и не. меняется при движенинн дислокации [Л. 59, 73]. [c.126]

С позиций теории дислокаций транскристаллические трещины возникают следующим образом. Для того, чтобы трещина вышла за пределы одного зерна, необходимо преодолеть граничную энергию, т. е. чтобы 1у)итические нормальные напряжения удовлетворяли условию [c.63]

Контактное взаимодействие металлов при граничном трении весьма существенно зависит от структурного состояния приповерхностных слоев контактнруемых поверхностей. Согласно современным представлениям о структурных изменениях кристаллической решетки контактное взаимодействие металлов связано с пластической деформацией приповерхностных объемов, обусловленной размножением, движением и взаимодействием дислокаций между собой и с другими дефектами структуры. [c.27]

Скорость миграции границ при = onst определяется, согласно (4.71), температурой металла, поэтому и режимы сверхпластической деформации зависят от температуры. Если снизить значение е , то металл выходит из режима пластического резонанса, при этом вновь должны проявиться механизмы упрочнения, но уже за счет того, что скорость миграции границ превышает скорость дислокаций. Роль границ зерен при подобном механизме деформации и упрочнения становится превалирующей, причем характер взаимодействия дислокаций и границ фактически идентичен механизму при высокоскоростной деформации, когда е >10 с Однако внешние признаки деформации - появление характерного рельефа на поверхности образцов, свойственного коллективным эффектам, - отличают граничный механизм от ламинарного дислокационного. [c.202]

Указанная выше зависимость граничной энергии от 0 справедлива для малых значений 0, когда взаимодействием отдельных дислокаций можно пренебречь, т. е. когда дислокации отстоят далеко друг от друга и их ядра не сливаются. Однако Фри-дель П9] полагает, что она справедлива и для больших разориентировок 0 = 25 -н 30°, когда дислокации на границе отстоят друг от друга всего на несколько межатомных расстояний. Согласно же Риду, при 0 > 15° в скобки выражения (П.9) надо добавить член порядка 0 . Постоянная А определяется в каждом конкретном случае. Для симметричной наклонной границы в простой кубической решетке А = ln(2sin ) = 0,345. Определение [c.74]

Клоцман [113] развил методику определения параметров диффузии вдоль межзеренных границ и одиночных дислокаций. Исследование с помощью радиометрического послойного анализа объемной (950—770° С), граничной (490—290° С) и дислокационной (190—100° С) самодиффузии серебра показало, что энергии активации двух последних в пределах точности опыта равны друг другу и составляют около одной трети от энергии активации объемной диффузии, а предэкспоненциальные множители на несколько порядков ниже, чем для объемной самодиффузии. По мнению авторов, это указывает на близость структуры ядра дислокации и тех областей межзеренного сочленения, в которых локализуется ускоренная диффузия, и служит подтверждением представления о кооперированном элементарном акте диффузии по структурным дефектам металлов с г. ц. к. решеткой и низкой энергией дефектов упаковки. [c.125]

Таким образом, после диффузионного насыщения никелем в поверхностных слоях 0бнаружйвает< Л 1П0вышенная травимость границ и отдельных участков объема.зерен. Авторадиограммы — реплики этих слоев обнаруживают высокое содержание никеля на вытравленных участках (рир. 55, а) Это значит, что даже в слое, где одновременно протекают об-бемная и граничная диффузия и диффузия по дислокационным трубкам, содержание диффундирующего вещества в окрестности дислокаций существенно выше среднего, что обусловливает повышенную травимость. [c.138]

Когда происходит переползание дислокаций вдоль границ зерен,.-то энергия активации в уравнении Виртмана должна совпадать с энергией активации не объемной, а граничной самодиффузии. [c.381]

Паракристаллические модели. Паракристаллы —это разупорядо-ченные кристаллы с высокой плотностью дислокаций, при которой каждый атом принадлежит дефекту — ядру дислокаций, дисклинации, граничному слою — или находится в непосредственной близости к нему. [c.278]

В идеальном металле решеточное тепловое сопротивление определяется только фонон-фононными и-процессами и электрон-фононными взаимодействиями. Линденфельд и Пеннебакер [147] показали, что в хорошо отожженных медных сплавах дислокации не дают заметного вклада в решеточное тепловое сопротивление, и мы можем предположить, что это общий результат для металлов, которые можно хорошо отжечь. Тепловое сопротивление, определяемое рассеянием на границах, можно оценить так же, как это делалось для диэлектрических кристаллов. В меди, например, граничное решеточное тепловое сопротивление составляет 1,5 Ю У вТ м К/Вт, где /в м — эффективная средняя длина свободного пробега при рассеянии на границах. Чтобы граничное сопротивление было сравнимо по величине с сопротивлением, обусловленным электрон-фононным рассеянием, величина 1вТ должна была бы быть меньшей 2-10" м-К. Это означало бы, что рассеяние на границах стано- [c.231]

Дислокации могут препятствовать движению малоугловых границ или поглощаться ими, что оказывает влияние на возрастание граничного угла и разориенти-ровку границ зерен. Следует отметить, что структура границ резко отличается от структуры приграничных участков зерна. Высказывалось даже малообоснованное предположение (Ф. Вайнбер [80, с. 126—171]), что структура границ с большой разориентировкой подобна структуре жидкости, хотя большеугловые границы зерен имеют кристаллическую структуру дальнего порядка, а жидкость — мгновенную структуру ближнего порядка. Ширина границ зерен в чистых металлах может состоять из одного или нескольких атомных слоев. В сплавах, в зависимости от коэффициента распределения второго компонента, ширина границ достигает значительных размеров, особенно при небольшой скорости роста столбчатых кристаллов. Скопление дислокаций и наличие крупных выделений на границе перехода от одной структурной зоны к другой должно оказывать отрицательное влияние на механические свойства и деформируемость слитка. Применение модификаторов [4] и затравки может способствовать рафинированию расплава и более равномерному распределению дислокаций в слитке. [c.74]

Поскольку плотность макродефектов (например, границ зерен) можно считать величиной известной и определенной в каждой точке макроконтинуума, попытаемся определить средние плотности микродефектов (дислокаций и дисклинаций) в теле зерна размера Z. Граничные условия поставим следуюш,им образом. [c.154]

Hbix плоскостям 001 , 011 и 111 . Авторам этой работы удалось показать, что дислокационная структура подложки не наследуется растущим Монокристаллическим покрытием. Дислокации подножки на границе с покрытием переходят в дислокации несоответствия. Дислокации растущего покрытия берут свое начало на граничных дислокациях несоответствия. [c.54]

Гораздо более полное описание кинетики процессов роста, лимитируемых диффузией, было дано Хэмом [34, 351, а также Булафом и Ньюменом [8, 9] для случая выделения на дислокациях. В работе Хэма была рассчитана временная зависимость скорости выделения для ряда сфероидальных Р-частиц в правильной кубической решетке. Использованный им метод решения формально сходен с методом Вигнера — Зейтца, применяемым для расчета структуры энергетических зон в твердых телах для расчета используются свойства симметрии такого ряда частиц в качестве граничного условия принимается следующее нормальная компонента потока атомов примеси становится исчезающе малой на поверхности кубической ячейки , окружающей каждую частицу. За исключением короткого начального переходного периода, закон роста для сферических частиц идентичен закону, даваемому методом Уэрта — Зинера можно также показать, что нерегулярное распределение частиц р-фазы не влияет сколько-нибудь заметно на закон их роста. Иглы иди пластины, сохраняющие в процессе роста эллипсоидальную форму с неизменным эксцентриситетом также дают качественно сходные результаты, отличающиеся от формулы Уэрта — Зинера только численной величиной входящих в уравнение параметров. Отсюда следует, что уравнение Аврами (39) является хорошим приближением для описания роста на ранних стадиях превращения во всех этих случаях, хотя, как подчеркивает Хэм, оно не имеет особого значения в случае превращений, лимитируемых диффузией, за исключением того, что служит [c.280]

Большинство исследований показывает, что легирование стали или феррита (даже при сохранении величины зерна постоянной) сопровождается изменением переходных температур, поэтому отдельные положения теории, выдвинутые М. М. Штейнбергом [27, 28] не всегда подтверждаются практикой. Преобладающее влияние величины зерна на вязкие и хладостойкие свойства стали отмечалось выше. Этот вопрос не является дискуссионным и находится в соответствии с работами М. М. Штейнберга. Д. А. Делле [14] объясняет это явление различной склонностью низколегированных сталей к отпускной хрупкости, а В. С. Меськин [9] — изменением степени атомного порядка в граничном слое и очищением граничного слоя зерна от примесей. В работах [29] влияние кремния и никеля связывают с уменьшением энергии взаимодействия дислокаций с атомами внедрения в железе и изменением энергии активации движения дислокаций в решетке (кремний повышает, никель понижает), а также плотности подвижных дислокаций (кремний понижает, никель повышает). [c.26]

В настоящее время существует несколько кинетических моделей, описывающих взаимодействие между дислокациями и примесными атомами, однако все они срдержат много упрощений. Точного аналитического решения задачи для диффузионного и дрейфового потока примесных атомов к дислокациям в реальных граничных условиях до сих пор не получено не только для динамического деформационного старения, но и для более простых случаев-термического и статического деформационного старения. Наиболее вероятной моделью применительно к динамическому деформационному старению является, по-видимому, дрейфовая модель Коттрелла — Харпера. Согласно этой модели [10], доля растворенных атомов, сегрегирующих на краевой дислокации, пропорциональна времени в степени Располагая экспериментальными данными о температуре динамического деформационного старения, по уравнению Коттрелла — Харпера при прочих равных условиях можно оценить или плотность дислокаций, или коэффициенты диффузии примесных атомов, или время протекания процесса [111 следующим образом [c.6]

Как показывает расчет (см. раздел 3.5.4), в подобных условиях объемная диффузия может идти на расстоянии единиц и десятков ангстрем, хотя граничная диффузия и диффузия по дислокациям идет с существенно большей скоростью. Даже если диффузия никеля пройдет всего на расстоянии двух параметров решетки от поверхности дисперсной у-пластины толщиной 50 А, то обогащенный никелем слой составит около 30% всегнэ объема кристалла, что легко обнаруживается м одом ЯГР. [c.138]

Однако следует указать на некоторую неопределенность экспериментальных данных [38], свидетельствующую о toMi что при >, высоких степенях остаточной деформации (высокой плотности дислокаций) коэффициент трения уменьшается. Приведенное соОт- ношение, полученное на основании решений задачи о напряже- ниях сдвига, которые вызывают зарождение и движение дислока-I ций, находящихся вблизи поверхности раздела, не учитывает граничных условий на этой поверхности. Применение этого урав-нения для практических расчетов затруднено не только из-за [c.54]

И более высокий уровень упорядоченности или организации (например, формирование в металлах при циклической деформации упорядоченных ячеистой или полосовой дислокационных структур). Для формирования и поддержания таких структур требуется большая энергия, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят. Таким образом, диссипативными структурами называют не все динамические структуры, а лишь те самоорганизуюш,иеся структуры, которые вносят существенный вклад в общую энергию системы. К таким структурам можно отнести также те, которые называют низкоэнергетическими дислокационными структурами (НДС). Для них характерно наличие объемов, практически свободных от дислокаций, с граничными областями, в которых плотность дислокаций очень высока (неоднородное стационарное состояние, устойчивое к малым возмущениям). [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...