Дислокации зернограничные (ЗГД)

При отклонении разориентировки соседних зерен от ориентации, точно соответствующей специальной, особые свойства специальных границ изменяются не резко, а постепенно. Структура таких границ может быть представлена как специальная, но с наложенной сеткой структурных зернограничных дислокаций, компенсирующей отклонение от идеальной ориентировки. В общем случае для описания структуры границ, близких к специальным, требуются три сетки параллельных ЗГД, величина вектора Бюргерса которых обратно пропорционально Согласно геометриче- [c.88]

Для цели нашего рассмотрения особый интерес имеют линейные дефекты границ зерен, к которым относятся зернограничные дислокации. По своему происхождению ЗГД делятся на две группы — собственные (структурные, вторичные) и внесенные. [c.91]

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]

Полагая, что в неравновесных границах зерен наноструктурных металлов существует несколько типов внесенных дефектов [12, 118], а именно сидячие зернограничные дислокации с векторами Бюргерса, нормальными к плоскости границы, скользящие или тангенциальные ЗГД с векторами Бюргерса, касательными к [c.99]

В качестве параметров моделирования рассматривали размер зерен-кристаллитов, толщину границ зерен и положение атомов в них, смещения атомов в приграничных слоях благодаря полям дальнодействующих упругих напряжений хаотичного ансамбля внесенных зернограничных дислокаций и характер кристаллографической текстуры. Было показано, что наблюдаемые особенности рентгенограмм наноструктурных материалов могут быть объяснены присутствием в границах зерен внесенных ЗГД. [c.115]

Следует отметить, что указанная плотность внесенных ЗГД весьма велика и, по-видимому, является предельно достижимой в границах зерен. При такой плотности расстояние между соседними внесенными зернограничными дислокациями в среднем должно составлять 1,0 нм, т. е. всего лишь несколько параметров кристаллической решетки. Уменьшение плотности внесен- [c.118]

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]

Так как AE=f e), то можно ожидать что при СПД коэффициент диффузии будет увеличиваться на 1- 1,5 порядка в зависимости от скорости деформации. Соответствие этих результатов экспериментальным данным об ускорении диффузии при СПД [2, 130 позволяет считать изменения структуры и энергетического состояния границ зерен вследствие их взаимодействия с РД главной причиной изменения кинетики диффузионных процессов в условиях СП течения. Действительно, проведенный в работе [63] анализ других возможных причин ускорения диффузии — генерирования вакансий порогами движущихся винтовых зернограничных дислокаций и генерирования вакансий при переползании ЗГД показал, что-их роль незначительна. [c.95]

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]

Дополнительное введение в структуру границ зерен ЗГД может быть осуществлено не только за счет деформации с повышенными скоростями, но и предварительным наклепом. Действительно, если образцы подвергнуть наклепу, то в структуре произойдет накопление решеточных дислокаций. Они будут присутствовать как в границах, так и в теле зерен. При нагреве до температуры СПД и в процессе СП течения захваченные границами РД будут поглощаться, при этом диссоциируя на зернограничные дислокации. Поэтому повышение плотности подвижных ЗГП должно привести к ускорению зернограничного проскальзывания и, следовательно, снижению напряжений течения. Для проверки этих предпо- [c.100]

Дальнейшим развитием теории строения границ зерен является установление факта суш,ествования на границах зерен, включая н большеугловые, зернограничных дислокаций (рис. 96, в). В этом случае граница зерна состоит из участков мест совпадения и зернограничных дислокаций (ЗГД). Зернограничные дислокации могут быть подвижными и сидячими. Подвижные ЗГД могут перемещаться вдоль границы и играют важную роль в зернограничном проскальзывании. Скорость такого проскальзывания увеличивается с ростом плотности ЗГД. Наличие ЗГД подтверждается электронномикроскопическими исследованиями границ специально выращенных бикристаллов. [c.166]

С помощью набора структурных единиц может быть лредста-влен непрерывный переход зернограничных структур через весь интервал разориентировок как для границ наклона (симметричных и несимметричных), так и для границ кручения. Все границы по этой модели имеют упорядоченное строение структура границы повторяется через определенный период, который можно назвать сегментом повторяемости. Очень важно, что теория структурных единиц прямо соответствует дислокационным моделям большеугловых границ. Еще Брэндон с соавторами (1966 г.) предположили, что отклонение разориентировки границы от специальной создается сеткой ЗГД аналогично тому, как сетка решеточных дислокаций создает малоугловую разориентировку в кристаллической решетке. Затем выяснилось, что эти ЗГД могут быть собственными, структурными и вторичными ЗГД Ядра этих ЗГД достаточно узкие — локализованные и, что очень важно, сохраняют свою индивидуальность при очень малых расстояниях между дислокациями [156]. К настоящему времени установлено, что описание с помощью структурных единиц позволяет выявить дислокационную структуру любой границы. [c.90]

Внесенные ЗГД не являются кристаллогеометрически необходимыми структурными особенностями границ. Они могут зарождаться непосредственно в границе путем действия какого-либо зернограничного источника. Наиболее достоверно экспериментально установленный путь образования внесенных ЗГД — это взаимодействие решеточных дислокаций с границами [172]. Захваченная границей решеточная дислокация имеет решеточный вектор Бюргер са одного из зерен и представляет собой частный случай внесенных ЗГД. Чисто геометрически решеточный вектор Бюргерса может быть представлен суммой базисных трансляций ПРН [160], поэтому решеточная дислокация может распадаться в границе на ЗГД с ПРН-векторами Бюргерса [181-184]. Эти ЗГД являются внесенными. Такие ЗГД имеют нескомпенсированные упругие поля, следовательно, границы, их содержащие, могут быть определены как неравновесные [146, 173]. Поэтому внесенные ЗГД принято называть неравновесными дефектами в отличие от собственных ЗГД. [c.91]

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]

В связи с этим большой интерес представляют результаты исследований ЗГП в бикристаллах цинка, где удалось наблюдать и изучать обе разновидности проскальзывания. Схема вырезки образцов приведена на рис. 29 [137, 138]. Цинк имеет только одну преимущественную плоскость скольжения, поэтому эксперименты на цинковых бикристаллах дают благоприятную возможность для разделения эффектов взаимного влияния деформационных процессов на границе и в теле зерен. Было установлено, что чистое проскальзывание можно наблюдать только при очень малых напряжениях (1—3 МПа), параметр близок к единице, а энергия активации процесса близка к энергии активации зернограничной диффузии. Вместе с тем оказалось, что чистое проскальзывание развивается неоднородно вдоль границы, что характерно для дислокационного механизма процесса. Однако объяснить проскальзывание как результат перемещения структурных ЗГД не представляется возможным, поскольку не было обнаружено изменения разориентировки кристаллов и зарождения решеточных дислокаций на границах. Вероятно, наблюдаемое чистое ЗГП обусловлено вязким движением ЗГД, генерируемых непосредственно в [c.84]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...