Взаимодействие между дислокациями и препятствиями

В результате пластической деформации плотность дислокаций в металле может возрасти в 10 —10 раз. Одновременно вследствие взаимодействия между дислокациями, а также между дислокациями и препятствиями сильно повышается число вакансий и смещений. Если в отожженном металле содержится порядка 10 вакансий в 1 см , то в наклепанном — до в 1 см . [c.23]

Согласно данным [17] упрочнение монокристаллов с покрытием обусловлено не механической прочностью самой пленки, так как она не намного прочнее основного материала, а взаимодействием между пленкой и монокристаллом. Это взаимодействие заключается в том, что пленка препятствует движению дислокаций в металле, в результате чего создаются заторможенные их группы. Это приводит к возникновению внутреннего напряжения, которое должно возрастать с увеличением степени деформации до тех пор, пока заблокированные дислокации не пройдут через поверхностную пленку. Устойчивое состояние возникает тогда, когда скорость прохождения дислокаций через пленку становится равной скорости их перемещения внутри монокристалла к поверхности. В результате монокристаллы с покрытием упрочняются при более высоком напряжении, чем монокристаллы с чистой поверхностью. [c.8]

Наклеп объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, межузельных атомов). Дефекты кристаллического строения затрудняют движение дислокаций, а следовательно, повышают сопротивление деформации и тем препятствуют дальнейшему развитию пластической деформации. Наибольшее значение имеет увеличение плотности дислокаций, так как возникающее при этом взаимодействие между дислокациями тормозит дальнейшее их перемещение. В результате деформации уменьшается плотность металла, сопротивление коррозии и повышается электросопротивление. [c.42]

Пластическая деформация есть выражение сдвигов, происходящих под действием нагрузки в кристаллической решетке. В поликристал-лических телах, каковыми являются металлы, сдвиги происходят по направлениям, ориентированным к приложенной силе под углом 45°, т. е. по направлениям действия максимальных касательных напряжений. Сдвиги идут не по границам зерен, а внутри их, и начинаются с тех зерен, у которых с направлением действия указанных напряжений совпадают плоскости кристаллов с наибольшей плотностью атомов. Затем в пластическую деформацию вовлекаются зерна с иной ориентацией атомов. Дислокация может рассматриваться как граница незавершенного сдвига./В результате взаимодействия отдельных дислокаций между собой возникают различного рода барьеры, препятствующие дальнейшему движению дислокаций. Кристаллическая решетка искажается, в результате происходящих сдвигов на месте бывших зерен образуются продукты их разрушения — вытянутые вдоль приложенной силы обломки зерен или блоки. Растет плотность дислокаций, меняется не только взаимное расположение атомов в кристаллической решетке, но и многие узлы ее оказываются не заполненными атомами, т. е. наряду с ростом количества дислокаций увеличивается количество вакансий. Все этО вместе взятое и ведет к деформационному упрочнению металла при холодной пластической деформации. [c.96]

Таким образом, источник Франка-Рида, т. е. дислокационный сегмент, закрепленный в двух точках, вращаясь, действует непрерывно, как дислокационная мельница , и производит замкнутые дислокационные петли (дислокации), которые, находясь на плоскости скольжения, могут резко снизить напряжение, необходимое для осуществления пластической деформации. В дальнейшем дислокации по мере увеличения их, взаимодействуя между собой, препятствуют перемещению друг друга и тормозят скольжение, что снова увеличивает сопротивление пластической, деформации. [c.29]

Схема работы источников дислокационных петель и взаимодействие дислокаций с препятствиями позволяют подойти к объяснению микромеханизма неупругой деформации кристаллических тел. Она кинематически невозможна при растяжении или сжатии кристаллической решетки и возникает, как правило, при относительном скольжении атомных плоскостей под действием касательных напряжений. Это скольжение происходит преимущественно по направлениям, в которых расстояния между атомами в кристаллической решетке являются наименьшими, так как сила Пайерлса в таком направлении является наименьшей. Совокупность плоскости и направления скольжения называют системой скольжения. [c.90]

Таким образом, предполагалось, что сплавы класса П деформируются так же, как чистые металлы, т. е. по закону степенной ползучести, контролируемой переползанием дислокаций, и атомы растворенного вещества никак не препятствуют скольжению дислокаций. В отнощении сплавов, принадлежащих к классу Г, предполагалось, что они Деформируются в результате процесса, контролируемого скоЛьжением, при котором взаимодействие между атомами растворенного вещества и дислокациями приводит к линейно-вязкому закону движения дислокаций (см, 4.4.2). [c.135]

Изменение механических характеристик материалов при изменении температуры обычно связывают с изменением сил взаимодействия между атомами или с изменением дислокационной модели деформирования и разрушения. Уменьшение, например, предела текучести можно объяснить с позиций теории дислокаций. Повышение температуры способствует возникновению энергетических флуктуаций, достаточных для преодоления дислокациями статических препятствий, имеюш ихся в материале. Механизм торможения дислокаций в значительной степени зависит от структуры, характер изменения которой в свою очередь определяется температурно-временными условиями испытания. [c.167]

С удалением от дислокаций сопутствующие им локальные упругие напряжения убывают сами дислокации относительно легко могут двигаться в кристалле в плоскостях скольжения, вызывая пластическую деформацию. Этому движению, однако, препятствует связь между атомами, взаимодействие с другими соседними дислокациями и примесные атомы. В ряде случаев при больших деформациях возникает значительное число дислокаций. При распространении звука в кристалле упругие напряжения в плоскостях скольжения вызывают колебания дислокаций. При этих колебаниях имеют место взаимодействия с тепловыми фононами, за счет чего часть энергии звука теряется возникают дислокационное поглощение и дисперсия звука дополнительно к решеточному поглощению, рассмотренному в предыдущих параграфах этой главы. [c.263]

Как уже отмечалось, СПД осуществляется при некоторой стационарной плотности ЗГД, соответствующей кинетическому равновесию между ЗГД, образующимися при взаимодействии дислокаций с границами зерен и их возвратом в результате развития ЗГП,. стимулированного ВДС. Упругие свойства границ возрастают при наличии в них ЗГД [120]. При резком разгружении образца в структуре фиксируется избыточная плотность ЗГД, которая препятствует развитию чистого ЗГП при последующем нагружении, что-приводит к появлению линейного участка на кривой 0—е. [c.98]

В результате пластической деформации плотность дислокаций в металле может возрасти в 10 —10 раз. Одновременно из-за взаимодействия между дислокациями, а также между дислокациями и препятствиями сильно повыша-14 [c.14]

Границы блоков, как и границы кристаллических зерен, можно считать поверхностными дефектами кристаллической решетки. Они также взаимодействуют с краевыми дислокациями и препятствуют их движению. Например, если две дислокации одного знака находятся в одной плоскости скольжения и одна из них входит в состав дислокационной стенки (рис. 2.16, а), то при их взаимодействии возникает сила отталкивания, обратно пропорциональная расстоянию г. При г > Н к этой силе добавляются составляющие сил отталкивания от соседних дислокаций в стенке. При г < Н эти составляющие меняют знак, что несколько уменьшает силу отталкивания между стенкой и подвижной дислокацией. Если подвижная дислокация находится в плоскости скольжения, проходящей между дисло- [c.87]

Образова.чие следов скольжения и упрочнение вызвано одним и тем же процессом перемещения дислокаций, их взаимодействием между собой и с препятствиями. В окрестности пачки плоскостей скольжения металл упрочняется и образование новых [1лоскостей скольжения затруднено. Более высокому уровню напряжений соответствует более высокая плотность следов скольжения на стадии установившейся ползучести. [c.27]

Прежде всего такими препятствиями служат дислокации, пересекающие плоскость скольжения. Выше было указано, что наибольшее сопротивление при этом должны испытывать винтовые дислокации, так как движение их порогов приводит к образованию вакансий. Еще большее тормозящее действие оказывают дислокации, лежащие в плоскости скольжения, вектор Бургерса которых имеет нормальную составляющую к плоскости скольжения. Но даже и те дислокации, которые лежат в плоскости скольжения или в параллельной ей плоскости, могут также увеличивать напряжение, требующееся для движения дислокации, как это видно из уравнений (14—15). Следов/а-тельно, напряжение Тй, необходимое для преодоления сил взаимодействия между дислокациями, значительно отличаясь по [c.378]

В процессе ползучести число следов скольжения, выходящих на поверхность полированного образца, испытываемого в вакууме, сначала увеличивается, а затем остается постоянным. Время, в течение которого происходит увеличение числа следов скольжения, соответствует первой стадии процесса ползучести, когда деформация протекает с убывающей скоростью. На стадии установившейся толзучести число полос скольжения остается неизменным [Л. 60]. Образование следов скольжения и упрочнение обусловлены одним и тем же процессом перемещения дислокаций и взаимодействия их между собой и с препятствиями. В окрестности пачки плоскостей скольжения металл упрочняется, и образование новых плоскостей скольжения затруднено. Более высокому уровню напряжений соответствует более высокая плотность следов скольжения на стадии установившейся ползучести. [c.71]

В классическом труде Коттрелла и Билби [80] о взаимодействии между растворенными атомами и дислокациями дан подробный анализ вязкого дрейфа (течения) атмосфер на движущихся дислокациях. При высоких температурах атмосферы растворенных атомов перемещаются вместе с очень медленно движущимися дислокациями путем диффузии. Поскольку в этом случае центр атмосферы локализуется у ядра дислокации, это не препятствует медленному перемещению дислокации. Около быстро движущейся дислокации атмосфера не образуется, так как дислокация не остается на одном и том же месте достаточно долго, чтобы могла произойти необходимая диффузия растворенных атомов. Однако, когда дислокация перемещается с какой-то промежуточной (средней) скоростью, соответствующая атмосфера несколько отстает от ядра движущейся дислокации. Обратная сила, обусловленная отставшей атмосферой, в этом случае уменьшает скорость дислокации. Как показали Коттрелл и Билби, набольшее вязкое течение на дислокациях будет происходить при некоторой критической скорости >с, которая определяется из уравнения движения Эйнштейна [c.314]

Дисперсное упрочнение реализуется в порошковой металлургии, когда к металлу-основе добавляют порошок заранее приготовленной фазы-упрочнителя, не взаимодействующей с матрицей (например, ТЬОг к вольфраму). Затем эту смесь порошков подвергают обработке и получают материал, структура которого состоит из зерен матрицы с равномерно распределенными в ней включениями избыточной фа.зы. Дисперсионно- и дис-персноупрочненные материалы обладают, как правило, более низкой пластичностью, чем неупрочненная матрица, О механизме упрочнения сплавов за счет частиц избыточных фаз уже говорилось выше (см. 2 гл. III и 3 гл, V). Эти частицы пересекают плоскости скольжения дислокаций матрицы и препятствуют их перемещению. Если частицы дисперсны, близко расположены друг от друга и когерентны матрице, то дислокации могут проходить через них — происходит перерезание частиц (рис. 79, а). Если же частицы некогерентны матрице и достаточно далеки друг от друга, то дислокации проталкиваются между ними, оставляя петли вокруг частиц (см, рис. 79, б). Напряжение, необходимое для такого проталкивания [c.171]

При деформировании образцов в коррозионной среде относительное сужение образцов составило 15,5 и 40 %, соответственно при низкой и большей скоростях деформации. Полученные данные авторы объясняют следующим образом. При коэффициенте диффузии водорода порядка 10" м с" водород достигает центральной части образца всего за 1,4 ч. Следовательно, при длительных испытаниях в стали находится значительное количество водорода, собирающегося в ловушках в том числе на включениях FeS — MnS, изолированных включениях и участках перлита. Высокое давление водорода способствует декогезии включений и разрыву участков матрицы между соседними включениями. Роль деформации, при которой достигается уровень содержания водорода в стали, необходимый для ее охрупчивания, может заключаться в создании либо свежей поверхности, либо условий для взаимодействия водорода с дислокациями. Введение церия в сталь препятствует образованию вытянутых сегрегаций и благодаря этому могло бы оказать положительное влияние на пластичность стали в условиях наводороживания. Однако исключение одного вида ловушек водорода, именно вытянутых сульфидных включений, способствует накоплению большого количества водорода в ловушках других типов, например в перлите. По- [c.53]

Здесь Оо — сопротивление предшествующему зарождению микротрещин движению скользящих или двойникующих дислокаций внутри зерна К = а 1 — числовая постоянная значение которой зависит от принятых в конкретной модели разрушения расстояния -д от источника дислокаций до границы зерна или другого препятствия, у которого происходит зарождение трещин L d), от силового закона взаимодействия атомов при отрыве, т.е. от точного соотношения между поверхнортной энергией у - интегралом от силового закона взаимодействия атомов и когезивной прочностью р [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...