Дислокации энергия

По порядку величины энергии винтовой и краевой дислокаций совпадают — см. формулы (33) и (34), однако при одной и той же мощности дислокации энергия краевой дислокации несколько выше энергии винтовой дислокации. [c.48]

СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ДИСЛОКАЦИЮ. Энергия дислокации пропорциональна ее длине. Увеличение длины дислокации приводит к росту ее упругой энергии. Так как каждая система стремится к минимуму своей энергии, дислокационная линия ведет себя как упругая нить, всегда стремящаяся выпрямиться, чтобы сократить свою длину. По аналогии с поверхностным натяжением жидкости энергия единицы длины дислокации [c.49]

Степень искажения зависит от расстояния до центра дислокаций. Вектор Бюргерса в случае винтовой дислокации параллелен линии дислокации энергия дислокаций пропорциональна ее длине и зависит от силы, растягивающей дислокацию. Величина этой силы Т = 0,5G6 , где G — модуль сдвига. [c.35]

Возможность полигонизации существенно зависит от чистоты металла, что может быть связано с влиянием примесей на скорость движения дислокаций, энергию дефектов упаковки и скорость перемещения границ зерен. Рентгенографически показано сильное понижение температуры начала полигонизации железа по мере увеличения его чистоты [146] (табл. 19). [c.191]

В работе [185] рассматривалась возможность уменьшения растягивающих напряжений, которые возникают при образовании выделений, за счет появления краевых дислокаций вокруг выделений. При зарождении выделения на дислокациях энергия ис- [c.228]

В общем случае при перемещении атома примеси из удаленной точки кристалла в точку, расположенную непосредственно у дислокации, энергия взаимодействия U меняется от нуля до минимального (отрицательного) значения t/min. Величина t/mm — энергия связи примеси с дислокацией. [c.299]

По мере удаления от ядра дислокации энергия взаимодействия примесей с нею уменьшается и резко падает концентрация примесных атомов. При г За (а—параметр кристаллической решетки) энергия упругого взаимодействия имеет величину порядка энергии теплового движения (kT). Поэтому иа расстоянии г > За примеси не могут собираться в устойчивое облако из-за теплового движения, рассасываются. Чем выше температура, тем меньше концентрация примесных атомов, образующих облако, а устойчивые образования, возникшие при более низких температурах, могут с повышением температуры рассасываться. При некоторой температуре Ti облако оказывается насыщенным — число примесных атомов вдоль оси дислокации приближается к предельному С- Си которому соответствует максимальное использование свободного объема. Можно показать, что для полной блокировки дислокаций необходимо очень малое содержание примеси в решетке основного металла. Например, концентрация атомов примеси, необходимая для образования плотных рядов на всех дислокациях, будет пропорциональна NA , где N—плотность дислокации, Л — межатомное расстояние, Взяв N = 10 см и А = 3 10 см, получим концентрацию атомов примеси всего лишь 10 % (ат.). - [c.300]

Для решения проблемы пластичности кристаллов принципиально важен анализ их сдвиговой устойчивости. Долгое время оя. ограничивался рассмотрением влияния сдвиговой устойчивости решетки на характеристики дислокаций (энергию дефекта упаковки, степень расщепленности дислокаций), характер их движения, формирование дислокационной структуры, переход от дислокационного механизма деформации к двойникованию, формированию мартен-ситных ламелей. Указанные аспекты играют фундаментальную роль в дислокационной теории пластической деформации металлов и сплавов. [c.6]

На участках скопления дислокаций энергий поверхностных атомов увеличена на 42 кДж/моль по сравнению с энергией атомов, находящихся в узлах совершенной кристаллической решетки. G учетом изложенного на участках металла, где имеются скопления дислокаций, скорость анодного процесса ig, А/см , в пассивном состоянии составит [c.600]

В работе [113] аналитическая зависимость между коэффициентом трения и плотностью дислокаций, образующихся на следе скольжения, получена из предположения о тождестве запасенной дислокациями энергии и работы тангенциальной силы. Коэффициент трения [c.55]

В условиях формирования структуры поверхностных слоев, определяющих механизм контактного взаимодействия и уровень разрушения, важная роль принадлежит обратной связи при изменении концентрации легирующего элемента в твердом растворе меняются факторы, способные влиять на характер движения и распределения дислокаций при пластической деформации. К этим факторам можно отнести изменение силы трения при движении дислокаций, энергии дефекта упаковки и ближнего порядка в расположении атомов легирующих элементов. Кроме того, в поликристаллическом материале на распределение дислокаций существенно влияют размер зерна и степень его изменения. [c.200]

Строго говоря, при хаотическом распределении дислокаций энергия, прихо дящаяся на единицу длины дислокации, оценивается согласно [1, 2] по формуле [c.212]

Следует также учитывать энергетическую сторону образования выделений. Энергия связи атомов углерода и азота с дислокацией, свободной от примесных атомов, в 1,5—2 раза выше, чем в соответствующем карбиде или нитриде [6]. С повышением концентрации атомов внедрения на дислокациях энергия связи с внедренными атомами может значительно уменьшаться, становясь такой же, как в карбиде или нитриде. Если учесть, что образование выделений происходит на поздних стадиях старения (высокая температура или продолжительная выдержка), то благодаря достаточно высокой диффузионной подвижности атомов внедрения и ослаблению энергии связи их с дислокациями возможен переход атомов от дислокаций к частицам карбидов. Даже возникшее выделение, обладая весьма малыми размерами, вряд ли будет устойчиво в соседстве с крупными карбидными частицами. По-видимому, старение средне- и высокоуглеродистых сталей ограничивается стадией сегрегаций, разрушающихся при повышении температуры или продолжительности старения. [c.168]

Исследования, проведенные на пузырьковых моделях, показали значительную подвижность дислокаций. Энергия, потребная для изменения положения дислокации на плоскости скольжения, незначительна соответственно очень мала также и по- [c.84]

Соединение двух разнородных материалов при контактировании можно представить следующим образом. Атомы в плоскостях раздела выталкиваются действующими между ними силами на общие линии, и при различных параметрах решетки образуется положительная линейная дислокация. В одном кристалле при большом параметре решетки атомы будут стремиться сблизиться, а в другом — удалиться. Затрачиваемая на образование таких дислокаций энергия будет зависеть от различия в параметрах решеток, от модуля сдвига и коэффициента Пуассона. [c.323]

С помощью вектора сдвига можно определить силы, необходимые для перемещения дислокации, энергию ее и т. п. Вектор Бюргерса обладает некоторыми особенностями, знание которых позволяет производить с ним математические операции. К числу наиболее важных особенностей относятся следующие [c.37]

Существует достаточно много экспериментальных методов наблюдения дислокаций. Например, за дислокациями можно наблюдать с помощью электронного микроскопа с высокой разрешающей способностью, с помощью рентгеновской топографии. Однако особенно широкое распространение при изучении дислокаций получили методы избирательного травления и декорирования. Метод избирательного травления основан на том, что вблизи дислокаций энергия связи атомов гораздо слабее, чем в недеформированной решетке. Поэтому места выхода дислокаций на поверхность кристалла травятся специально подобранным травителем быстрее, чем окружающая дислокацию поверхность. В результате такого травления на поверхности кристалла возникают ямки травления. Подсчет [c.110]

Прямое доказательство существования дислокационного механизма АЭ -ее возникновение при пластическом деформировании монокристаллов. Оценки степени деформации, возникающей при единичном акте скольжения, дают Е = 10 , в то время как деформация, приходящаяся на один регистрируемый импульс АЭ, составляет 10" ... 10 . Таким образом, в событии, создающем один регистрируемый АЭ-импульс, участвует 10 . ..1№ дислокаций, энергия отдельного события - 10- 5...10- 4 Дж. Подобные соотношения характерны для механизмов лавинного типа, когда в одновременное кооперированное движение вовлекается большое число дислокаций. Достоверность полученных оценок недостаточна из-за неполного описания условий экспериментов, характеристик примененной аппаратуры, методики регистрации и обработки результатов из -мерений. [c.168]

Образование новых зерен п резкое снижение плотности дислокаций приводит к высвобождению основной доли накопленной в процессе холодной пластической деформации энергии в объеме металла. [c.55]

Диффузионно-дислокационные механизмы объясняют ряд явлений, характерных для металлов зуб текучести, деформационное старение, синеломкость. Объясняются эти явления наличием необратимых деформаций благодаря направленной диффузии атомов, об-)азующих твердый раствор в поле напряжений вокруг дислокации. 1риток этих атомов уменьшает напряжения вокруг дислокации и, следовательно, энергию дислокации. Энергия взаимодействия дислокации с атомом, образующим твердый раствор и отстоящим от центра дислокации на расстоянии с координатами г, 0, равна [c.157]

Появление максимума объясняется тем, что в процессе пластической деформации динамическая полигониза-ция обусловлена различными механизмами поперечным скольжением винтовых дислокаций, переползанием дислокаций и т.д. Оба механизма связаны с рекомбинацией расщепленных дислокаций, энергия активации кото- [c.468]

Энергия совершенных границ Ур относительно невелика и даже для высокоугловых границ не превышает величины [ПО], гдеуо — истинная поверхностная энергия. По этой причине снижение эффективной поверхностной энергии при образовании трещины по границам будет невелико (примерно на / уо)- Однако при накоплении в области границ хаотически распределенных дислокаций энергии границ будет значительно выше. Такая ситуация возможна при температурах деформации ниже 0,4Гпл, когда процесс возврата структуры границ [337] происходит недостаточно полно. [c.199]

Локальные давления в кристаллической решетке возникают также в окрестности точечных дефектов — вакансий и примесных атомов. Связанная с вакансиями избыточная энергия решетки не превосходит 1 эВ на одну вакансию, т. е. почти на порядок меньше, чем для единичной Дислокации. Хотя суммарная энергия кристалла, связанная с вакансиями, может достигать существенной величины, эффект их влияния на растворение ничтожно мал. Действительно, подстановка этого значения энергии моновакансии в уравнения, аналогичные (111), дает совершенно ничтожную величину эффекта, а образование дивакансий, тривакан-сий и т. д. ничего не меняет, поскольку в отличие от плоских скоплений дислокаций энергия каждой кооперированной вакансии меньше, чем изолированной. Во всяком случае эффект не может превосходить величины, соответствующей равномерно распределенным в объеме дислокациям. [c.114]

Атомы растворенных в металле элементов, мигрируя под действием тепловых флуктуаций в кристаллической решетке, перемещаются в неоднородных полях напряжений, создаваемых дислокациями, в места с минимальной энергией. Поле упругих напряжений у краевой дислокации имеет как гидростатическую, так и сдвиговую компоненты у винтовой же — только сдвиговую. Примеси замещения и внедрения во всех типах кристаллических решеток, наиболее распространенных у металлов г. ц. к., гекс. п. у. и о. ц. к., создают гидростатическую деформацию и поэтому взаимодействуют е краевыми дислокациями. Энергия этого взаимодействия, приводящего к конденсации примесных атомов на краевой дислокации и образованию так называемой атмосферы Котрелла, определяется, главным образом различием размеров примесного атома и места, занимаемого им в кристаллической решетке. [c.38]

Упрочнение за счет упорядочения. Было показано [20], что при перерезании упорядоченной частицы одной дислокацией, энергия образующейся АРВ, равная Ir yjLj должна компенсироваться усилием Т/Ь, действующим на дислокацию, т.е. [c.95]

Сток вакансий к жнии дислокации энергетически выгоден, так как он сопровождается локальным уменьшением упругой энергии дислокации. Энергия взаимодействия вакансий с дислокацией любого типа составляет примерно 0,5 эВ. Энергия образования вакансии в металле примерно равна 1,5 эВ. Поэтому конденсация вакансий на дислокациях является энергетически выгодным процессом. [c.68]

Упрочнение в результате взаимодействия между вакансиями и дислокациями. Энергия связи между вакансиями и дислокациями состоит из трех частей механического и электрического взаимодействия и взаимодействия за счет изменения частоты атомных колебаний (энтропийное взаимодействие). Жирифалько и Кульман-Вильсдорф [73] обсудили эти три фактора в случае нахождения вакансий в поле напряжений в одноатом ных одновалентных металлах. Они нащли, что притяжение между вакансиями и дислокациями существует всегда, за исключением случая, когда температура близка к температуре плавления, т. е. когда становится важным энтропийное взаимодействие. До этих исследований расчеты энергии связи были проведены главным образом на основе теории упругости [74]. Такого рода расчеты обычно полезны при рассмотрении общей картины взаимодействия, но численные значения в этом случае недостаточно точны из-за упрощений и аппроксимаций, которые, к сожалению, необходимы. [c.234]

Движущей силой процесса перестройки дислокационных субструктур является стремление к относительному минимуму полной энергии дислокационной подсистемы [161, 174, 175]. Она складывается из энергии отдельных дислокац1и 1 и энергии пх взаимодействия. При перестройке из одной субструктуры в другую меняются оба вклада, причем таким образом, что при данной илотности дислокаций энергия вновь образованной субструктуры ниже предшествующей [161]. [c.168]

При повышенных температурах атмосфера чужеродных атомов следует за дислокацией в процессе диффузии [79]. Центр дислокации движется с некоторым опережением относительно центра скопления чужеродных атомов, составлявших до начала движения атмосферу в зоне дислокации. Благодаря этому возникает сила взаимодействия, которая может быть рассчитана по Котреллу. При увеличении касательного напряжения х за счет действий внешних сил скорость движения дислокации с д также увеличивается вплоть до критического значения Уо,шх> соответствующего предельному напряжению прн котором дислокация отделяется от сопровождающей ее атмосферы чужеродных атомов. Радиусг 4 атмосферы чужеродных атомов вокруг дислокации определяется как расстояние, на котором энергия тепловых флуктуаций равна потенциальной энергии сил притяжения между чужеродным атомом и дислокацией. Энергия взаимо- [c.104]

Трудно предположить, что плотность дислокаций в мартенситной структуре после ВТМО ниже, чем после контрольной закалки. Тогда уменьшение рассеиваемой на дислокациях энергии под влиянием ВТМО, очевидно, связано с образованием полигонизованной субструкту-Зависимость tg а от температуры отпуска Таблица 2.21 [c.95]

Связанная с дислокацией энергия составляет 1—5 эв на одно межатомное расстояние. Вследствие этого границы неправильной формы, подобные показанной На р ис. 45, имеют тенденцию к самовыравниван ию таки.м образом, чтобы иметь наименьшую протяженность. При этом будет изменяться относительный вклад краевой и винтовой омпонент в общую энергию дислокации. [c.80]

BOM приближении прочность металлов при высоких температурах увеличивается с повышением их температуры плавления. Это связано с тем, что ползучесть металлов при высоких температурах совершается путем восходящего движения дислокаций, которое может осуществляться при наличии термической активации и диффузии атомов. Энергия активации процесса ползучести при высоких температурах Т по Дорну, равна энергии акти- [c.117]

Рассмотрим, в каких случаях зарождение микронесплошно-сти на включениях приводит к образованию острой микротрещины, а в каких —поры. При зарождении микротреш,ины на включении, для того чтобы инициировать хрупкое разрушение матрицы, микротрещине нужно преодолеть межфазную границу между включением и матрицей, т. е. некоторый эффективный барьер, мерой которого является эффективная поверхностная энергия межфазной границы. В случае непрочных включений или непрочных связей матрица — включение (например, крупные включения сульфидов марганца MnS или глинозема АЬОз) зарождение микротрещины будет происходить при небольших пластических деформациях и малых скоплениях дислокаций у включений [см. уравнение (2.7)]. Движущей силой прорастания микротрещины по включению или по межфазной границе в основном является энергоемкость дислокационного скопления, так как вклад внешних напряжений при малой длине зародышевой трещины невелик [121]. Процесс зарождения микротрещины происходит за счет свала дислокаций в образующуюся несплошность. Поскольку в данном случае энергоемкость дислокационного скопления мала, то вполне вероятно, что зародышевая трещина не сможет преодолеть межфазную границу, притупится и превратится в пору. [c.110]

Наиболее легко дифс1)узня протекает по поверхности и границам зерен, где сосредоточещ) дефекты кристаллического строения (вакансии, дислокации и т. д.). Поэтому энергия активации диффузии по границам зерен (блоков) примерно вдвое меньше, чем в объеме, т. е. при объемной диффузии. [c.28]

Большая часть работы (до 95 %), затрачиваемой на деформацию металла, превращается в теплоту (металл нагревается), остальная часть энергии аккумулируется в металле в виде повышенной плотности несовершенств строения (вакансий и, главным образом, дислокаций). О накоплении энергии свидетельствует также рост остаточных напряжений в результате деформации. В связи с этим состояние наклепанного металла термодинамически неустойчиво. При нагреве такого металла в нем протекают процессы возврата, нолигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации. [c.53]

Избыточные вакансии и межузельные атомы поглощаются дислокациями при гк рераспределении последних прп нагреве. Кроме того, п ()исходит сток вакансий к границам зерен, что определяс умень-ijieuue их концентрации. Далее вакансия и межузельные атомы при встрече взаимодействуют с уменьшением энергии. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...