Франка — Рида источник

Для развития пластической деформации необходимо увеличить число дислокаций, что наблюдается при пластическом течении (рис. 57). Механизм размножения дислокаций предложен Франком и Ридом. При увеличении напряжения исходный дислокационный сегмент (рис. 57, а) закреплен в точках АВ. При увеличении напряжения сегмент будет выгибаться (рис. 57, б) и принимать последовательно формы, приведенные на рис. 57, (I—д. При сближении выступов сегмент приобретает свою исходную конфигурацию, образуя при этом расширяющуюся дислокационную петлю (рис. 57, е). При продолжающемся действии напряжения дислокационный источник может генерировать новые дислокационные контуры. Скопление вакансий и границы зерен [c.79]

Франка-Рида источник 126, 273 [c.637]

Для начала работы источника Франка—Рида необходимо приложить напряжение т = Gb/L, где L — расстояние между точками закрепления дислокации А и G — модуль упругости при сдвиге Ь — вектор Бюргерса. [c.46]

Местные искажения решетки наступают при приложении внешних нагрузок, а также в зонах действия внутренних напряжений. Возникновение Дислокаций может вызвать появление новых дислокаций на смежных участках. Существуют источники самопроизвольного возникновения дислокации две совместившиеся линейные дислокации образуют под действием напряжений непрерывно действующий генератор дислокаций (источники Франка-Рида). [c.172]

Источники Франка-Рида [c.143]

Петля продолжает расти и, наконец, выходит на поверхность. Возрожденная линия ВС продолжает развиваться, непрерывно образуются новые петли и линии, которые, в свою очередь, выходят на свободную поверхность. Суммарный эффект образования множества таких петель при выходе их на свободную поверхность проявляется в виде образования линий скольжения на грани кристалла. На рис. 87 показана микрофотография источника Франка-Рида в сплаве №-Ре. Явно виден цикличный волнообразный характер активности источника. [c.144]

Рис. 87. Источник Франка-Рида в сплаве № - Ре [87]

Рис. 1. 7, Источник Франка-Рида в сплаве Ni - Fe [205]

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]

Рис. 3.28. Источник Франка — Рида

При т, превышающих Ткр, конфигурация становится нестабильной и дислокация самопроизвольно расширяется, занимая положения 2, 3, 4. В положении 4 части дислокационной петли С п С имеют винтовые компоненты противоположного знака, т. е. они движутся навстречу друг другу в одной и той же плоскости скольжения и взаимно уничтожаются. В результате этого происходит разделение дислокации на две внешнюю и внутреннюю (положение 5). Внешняя дислокация разрастается-до поверхности кристалла, а внутренняя занимает исходное состояние. После этого весь процесс начинается сначала и будет продолжаться до тех пор, пока приложены внешние напряжения. Число дислокаций, генерируемых источником Франка — Рида, неограниченно, но в общем случае не все внешние дислокационные петли покидают кристалл. Число дислокаций увеличивается до тех пор, пока в результате взаимодействия упругих полей дислокаций суммарное обратное напряжение не сбалансирует критическое напряжение сдвига Ткр, необходимое для действия источника. После этого источник становится неактивным. [c.111]

На примере единичного сдвига мы видели, что дислокация в результате перемещения по плоскости скольжения покидает криС талл. Опыт же показывает, что при больших напряжениях кристаллы претерпевают значительные деформации. Для объяснения этого факта необходимо предположить, что в кристалле имеются источники, которые генерируют дислокации при напряжениях, меньших чем 10 G. Такими источниками, как мы видели в разделе о дислокациях, являются, например, источники Франка — Рида, которые начинают действовать при скалывающих напряжениях Gb/l, где / — длина источника, Ь — модуль вектора Бюргер-са. В реальных кристаллах источники Франка — Рида — это только один из возможных механизмов размножения дислокаций. Рождение новых дислокаций в процессе пластической деформации и их перемещение приводят к макроскопическому сдвигу вдоль плоскости скольжения. [c.134]

Дислокационная линия АВ в конце каждого цикла образования петли восстанавливается, поэтому она может генерировать неограниченное количество петель. Каждая петля при своем распространении на плоскости скольжения производит единичный сдвиг. Многократной генерацией источником Франка — Рида и образованием большого количества петель объясняются перемещения [c.66]

Здесь был описан наиболее простой случай размножения дислокаций в процессе пластической деформации. Однако есть и более сложные случаи, например размножение дислокаций путем множественного поперечного скольжения встречаются пространственные и спиральные источники Франка — Рида (см. гл. III). [c.67]

Будучи закрепленной на концах перетяжки, дислокация выгибается, а длина перетяжки увеличивается на стадии 7 (рис. 39,г). Движение дислокации и пластическая деформация по новой плоскости (111) могут быть облегчены, так как открываются возможности при образовании петли (см. рис. 39, г) для генерации источника Франка-Рида. Различие в ширине расщепленных дислокаций и соответственно в склонности к поперечному скольжению у разных металлов и сплавов играет очень важную роль в формировании дислокационной структуры (ячеистой структуры, см. гл. III) при деформации и в особенности структурных изменений при последующих возврате и рекристаллизации. [c.76]

ДРУГИЕ ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИИ ПРИ СКОЛЬЖЕНИИ. Рассматривая дислокационную природу скольжения, следует иметь в виду многообразие конкретных видов движения дислокаций. Выше были рассмотрены простейшие случаи движения винтовой краевой и смешанной дислокаций, описаны особенности движения и пересечения растянутых дислокаций, дано описание генерации источника Франка—Рида. Рассмотрено двойное поперечное скольжение. Ниже, подчеркивая разнообразие видов движения (скольжения) дислокаций, дается описание движения дислокаций с порогами, с помощью парных перегибов, с особыми точками и пр. [c.123]

Рис. 57. Источник Франка—Рида

Плотность дислокаций. Процесс упрочнения сопровождается значительным увеличением плотности дислокаций. По современным представлениям, основным механизмом увеличения плотности дислокаций является работа источников Франка — Рида [4, 5]. Обычно считают, что каждый источник способен генерировать ограниченное число дислокаций. Поэтому в процессе деформации должны создаваться новые источники дислокаций. [c.152]

Существуют различные механизмы увеличения плотности дислокаций. Однако основным механизмом увеличения плотности дислокаций является работа источников Франка — Рида i[15, 16]. Источником Франка — Рида может быть подвижный отрезок дислокации, у которого хотя бы один из его концов жестко закреплен, В качестве потенциальных источников Франка — Рида будем считать дислокационные петли, которые закреплены точечными дефектами (примеси, вакансии, межузельные атомы и т. д.) 17]. В силу этого источники Франка — Рида могут быть дезактивированы даже и для напряжений, удо- [c.177]

На рис. 5 представлена упрощенная диаграмма этого процесса. Движение дислокаций начинается из источника Франка — Рида, вызывая скольжение, которое является наибольшим в области максимума деформации. Плотность дислокаций здесь наименьшая. Однако при встрече дислокаций с препятствиями плотность их увеличивается, а степень деформации уменьшается. Препятствиями для дислокаций служат не только границы зерен, вторая фаза, сидячие дислокации и т. д., ной любое изменение уровня деформации. Это ведет к увеличению плотности дислокаций в местах изменения деформации чем больше градиент пластической деформации, тем больше дислокаций обнаруживается в данной области. По нашему мнению, это объясняет причины образования трещин вблизи максимального градиента деформации. [c.121]

По Фриделю вакансии могут образовываться при срастании ветвей источников Франка—Рида, расположенных в смежных плоскостях скольжения [96]. Ветки срастаются в конце каждого цикла работы источника. За каждый цикл возникает Z/6 дефектов, где I — длина источника Ь — межатомное расстояние. [c.42]

Рис. 4.16. Условия возникновения дислокации (источник Франка — Рида).

Максимальное значение напряжения t для дислокации, закрепленной в точках А и В (AB = L), достигается, как видно из (52), при Rji = Rmm- Для предложенной Франком и Ридом схемы генерации дислокаций (рис. 34) значение Rmin=LI2, в связи с чем касательное напряжение Тф р, необходимое для действия источника Франка — Рида длиной L, т. е. для выгибания дислокационной линии до L/2, [c.66]

Формы параметр Вейбулла 330, 346, 348 Формэна соотношение 290 Франка — Рида источник дисклокаций 58 Фреттинг 476—494 [c.619]

Хотя одна из первых моделей размножения дислокаций была предложена Франком и Ридом [320] еще в 1950 г., более поздгше исследования [115, 116, 321, 322] показали, что этот механизм не является таким всеобщим, как это предполагалось ранее. Так, Дэш [321] наблюдал приповерхностные дислокационные полупетли в Si, которые не были связаны с источниками Франка-Рида. Действие аналогичных приповерхностных источников, испускающих полупетли, наблюдали в LiF Гилмэн и Джонсон [115]. При этом напряжение, необходимое дош возникновения таких полу-петель в LiF, оказалось равным приблизительно 1 гс/мм , чю по крайней мере в 1000 раз меныие расчетного значения, соответствующего схеме источника Франка Рида. Кроме того, эксперименты [115, 321] показали, П О чаще всего в кристалле легче создать свежие дислокации, чем сдвинуть старые, блокированные примесями. [c.85]

Действие источника переползания, механизм которого впервые предложили Бардин и Херринг [8], до некоторой степени аналогично действию источника скольжения, предложенному Франком и Ридом [9]. Возникающая дислокация, закрепленная на концах, двигается в плоскости, перпендикулярной вектору Бюргерса, т. е. переползанием за счет конденсации вакансий, в то время как в случае источника Франка—Рида движение осуществляется в плоскости, содержащей вектор Бюргерса. Так как винтовые дислокации при переползании превращаются в геликоидальные, как было показано выше, только краевые дислокации могут действовать как источник посредством расширения в плоскость переползания за счет сверхравновесных вакансий. Этот процесс схематично представлен на рис. 4, где лишняя полуплоскость той же дислокации удаляется за счет конденсации вакансий. Бардин и Херринг не рассматривали природу точек закрепления дислокационного источника, очевидно, этот источник мо- [c.273]

Дж. Бардин и С. Херииг описали другой механизм генерации дислокаций. Отчасти он аналогичен механизму Франка —Рида. В данном случае также осуществляется выгибание закрепленного отрезка дислокации, но не скольжением, а переползанием. Действие источника Бардина — Херинга можно понять, если предполо- [c.111]

Рис. 53. Источник франка—Рида в кристалле кремния. Для декорирования дислокаций выделениями меди кристалл кремния был нагрет в контакте с медью до 900 С и затем охлажден. Снимок сделан в ин-фракрасном свете

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]

Эшби показал, что для сложных границ скольжение по границе и миграция тесно связаны. В этом случае скольжение и миграция границы пропорциональны, поскольку только в этом случае возможно скольжение без изменения структуры границы. При зернограничном проскальзывании по большеугловой границе миграция выступает как процесс, обеспечивающий непрерывное под-страивание границы до плоскости в атомном масштабе благодаря перемещению зернограничных дислокаций. Однако эту миграцию следует отличать от той, которая происходит в процессе пластической аккомодации, когда миграция, наблюдаемая при локальной пластической деформации, непосредственно не связана со скольжением по границе зерна. Такая нерегулярная миграция может препятствовать зернограничному проскальзыванию, поскольку не позволяет границе в процессе скольжения оставаться плоской. Для осуществления непрерывного скольжения по поверхности границы зерна необходимо действие источников зернограничных дислокаций. Предполагается, что источниками таких дислокаций могут быть источники типа Франка — Рида, действующие на границе зерна. Обнаруженные спиральные образования на границе зерен являются источниками дислокаций границ зерен, размножение которых происходит не скольжением, а переползанием. Дислокации границ зерен могут образовываться и в результате взаимодействия дислокаций решетки со структурными дефектами границы. [c.178]

Теория взаимодействия дислокационных комплексов (теория Мотта) уточняет теорию Тейлора, приводя ее в большее соответствие с экспериментом. В частности, делается поправка на вторую гипотезу. Здесь заменяется взаимное влияние индивидуальных дислокаций взаимодействием между группами дислокаций, испускаемых из источника (например, из источника Франка—Рида). Испущенные дислокации в одной плоскости скольжения скапливаются у препятствий (сидячих дислокаций), что приводит к увеличению внутреннего напряжения в голове скопления. Дислокационные скопления с п дислокациями рассматриваются как сверхдислокация с век- [c.211]

Модель Коттрелла (см. рис. 136) поясняет распространение пластической деформации от зерна к зерну несколько дислокаций, вышедших из источника В зерна /, движутся в плоскости скольжения и образуют скопление у границы зерна. У вершины р лидирующей дислокации возникает концентрация напряжений. Коттрелл определил, что дислокации будут образовываться вновь в результате генерации, допустим, источником Франка—Рида В до тех пор, пока действующее в окрестности этого источника напряжение Тт, повышающееся от п дислокаций, задержанных в полосе скольжения, полностью не уравновесится противодействующими напряжениями Xd. [c.239]

При образовании скопления дислокаций и соответствующей концентрации напряжений у вершины скопления представляется весьма вероятным, что пластическая деформация в соседнем зерне начнется в результате работы зернограничных источников [54, 102]. Удаляясь от поверхности зерна, дислокации, эмитированные этими источниками, взаимодействуют с дислокациями сетки Франка и могут создать новые источники типа источников Франка — Рида. Поскольку эти новые источники не заблокированы примесями, они оказываются способными либо к размножению полных дислокаций, либо (при достаточно высоком уровне напряжений сдвига) — к размножению частичных дислокаций, т. е. к образованию двойника, например, по полюсному механизму Коттрелла — Билби или по механизму Шлизви-ка [20] (рнс. 2.17). Развитая в работе [22] модель, в которой двойникование начинается после частичной (за счет скольжения) релаксации концентраторов напряжений, приводит к получению аналогичной уравнению Холла — Петча для скольжения зависимости напряжения начала двойникования от размера зерна [c.60]

Вклад в напряжение течения взаимного притяжения дислокаций рассчитали Саада [243] и Гейл [244]. Они нашли, что для данной плотности дислокаций напряжение, необходимое для разрыва дислокационных связей, возникающих вследствие притяжения, сравнимо (или слегка больше) с напряжением, требуемым для действия сегмента сетки как источника Франка — Рида. В этом случае также выполняется уравнение (3.1). [c.101]

Предложена дислокационно-статистическая модель, в основу которой положено размножение дислокаций источниками Франка—Рида, первоначально дезактивированными точечными дефектами. С помощью указанной модели получены аналитические зависимости и.чменения плотности дислокаций от числа циклов (времени) и амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, которые согласуются с литературными экспериментальными данными. [c.238]

Разрушение деталей при эксплуатации, как правило, начинается с поверхности вследствие того, что поверхностные слои оказываются наиболее нагруженными при всех видах напряженного состояния и подвергаются активному воздействию внешней среды. Этому способствуют также облегченные условия пластического течения металла в поверхностном слое по сравнению с сердцевиной детали (облегченный выход дислокаций и вакансий на поверхность, меньше требуется энергии для генерирования дислокаций источниками Франка—Рида) и разупрочняющее действие на металл поверхностного слоя экструзии и энтрузии. [c.4]

По Фриделю [95] стадия линейного упрочнения обусловливается катастрофическим лавинообразным процессом генерирования дислокаций источниками Франка—Рида во вторичной системе плоскостей скольжения, способствуя этим возникновению большого количества сидячих дислокаций Ломера—Котрелла последние являются эффективными барьерами, у которых возникают нагромождения дислокаций [41 ]. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...