Дислокации пороги

При массовой пластической деформации дислокации, движущиеся в кристаллической решетке по пересекающимся плоскостям, образуют неподвижные пороги, поэтому перемещение дислокаций тормозится. Суммарно это проявляется в виде упрочнения металла после определенной пластической деформации. [c.107]

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]

I) образование порогов на перетяжках расщепленных дислокаций [c.214]

Кроме того, замедление полигонизации в плотноупакованных структурах обусловлено также снижением энергии дефекта упаковки [3051, что приводит к увеличению степени расщепления дислокаций. При этом не только затрудняется поперечное скольжение дислокаций, но и возрастает энергия образования порогов на краевых компонентах дислокаций. [c.131]

Кроме петель в упрочнении облученного металла играют роль и другие механизмы, такие как действие изолированных точечных дефектов, которые аннигилируют на дислокациях с образованием порогов на линиях дислокаций. [c.35]

При некогерентной связи частица — матрица появляется еще один дислокационный механизм релаксации локального фазового наклепа — пороги на эпитаксиальных дислокациях [149], которые могут работать как дислокационный источник. Казалось бы, тот факт, что они находятся непосредственно на разделе частица — матрица, т. е. тай, где фазовые напряжения максимальны, должен был бы приводить к инициированию их работы уже в процессе выделения частицы, а следовательно, к практически полной релаксации локального фазового наклепа уже на начальной стадии распада твердого раствора. Однако в работе [168] было экспериментально показано, что при малых размерах частиц второй фазы (нескольких сот ангстрем), некогерентно связанных с матрицей, генерация дислокаций на раз- [c.45]

Действительно, если принять, что длина порога на эпитаксиальной дислокации равна половине радиуса частицы, то для генерации дислокаций в плоскости (110), в которой вектор Бюргерса для молибдена равен 2,72 А, согласно формуле (3.7), потребуются следующие напряжения при диаметре частицы 200 А Тнр— G/18, а при размере частицы 400 A = G/37 [92]. [c.46]

Таким образом, даже если принять, что порог на эпитаксиальной дислокации достигает значения половины радиуса частицы, то все равно при малых размерах частиц для генерации дислокации по этому механизму требуются напряжения порядка теоретического предела упругости. [c.46]

В реальных кристаллах возникновение вакансий существенно облегчается из-за наличия других дефектов. Например, вакансии могут возникать при движении порогов на дислокациях, при пересечении винтовых и в некоторых случаях при движении краевых дислокаций. Источником вакансий могут служить макроскопические дефекты — границы зерен и блоков, трещины, поры и т. д. Эффективным источником и стоком вакансий служит поверхность кристалла. [c.47]

Здесь предполагается, что целый ряд атомов удаляется или подходит к дислокации одновременно. На практике к дислокации диффундируют отдельные вакансии или небольшие скопления вакансий. Происходит переползание короткого отрезка дислокационной линии, в результате чего образуются ступеньки (пороги). И положительное, и отрицательное переползание происходит путем образования и движения порогов. [c.292]

Согласно этой модели, должна быть сильная зависимость скорости ползучести от напряжения. Одна из возможных причин — наличие большого количества порогов, к которым вдоль дислокаций с большой скоростью двигаются вакансии. Уравнение хорошо выполняется для чистого алюминия в пределах десятикратного изменения скорости ползучести. При высоких напряжениях скорость ползучести выше расчетной. [c.381]

Благодаря восхождению дислокация может расположиться сразу на двух плоскостях скольжения и образовать порог. [c.27]

Рис. 147. Низкотемпературная пластическая деформация, контролируемая отдельными препятствиями (скорость деформации определяется кинетикой перерезания препятствий) (д) и сопротивлением, оказываемым решеткой (скорость деформации определяется кинетикой зарождения и распространения порогов на дислокации) (б) [385]

В кристалле линии дислокаций расположены различным образом и могут пересекаться между собой, образуя пороги, которые тормозят дальнейшее движение дислокаций. Торможение возникает вследствие того, что кинематически возможное направление движения порога не совпадает с кинематически возможным направлением движения остальных частей дислокаций, которые образовали порог при своем пересечении. Таким образом, дислокации при пересечении как бы цепляются друг за друга, образуя неподвижные узлы. В итоге возникает пространственная сетка дислокаций с плотностью Рд и размером ячейки [c.88]

Никель наиболее сильно снижает порог хладноломкости и увеличивает сопротивление развитию трещин. Благоприятное влияние никеля обусловлено тем, что никель снижает энергию взаимодействия дислокаций с атомами внедрения, облегчает их подвижность. Остальные элементы, за исключением небольших добавок хрома, марганца и молибдена, повышают порог хладноломкости. [c.291]

К теориям упрочнения близкодействующими полями упругих напряжений примыкают теории, связывающие деформационное упрочнение с торможением дислокаций из-за образования на них порогов в результате взаимного пересечения. Как известно, дислокациям с порогами (ступеньками) скользить труднее, чем гладким. Особенно это относится к винтовым дислокациям, пороги на которых имеют краевую ориентацию. При движении этих дислокаций образуются диполи, а также цепочки вакансий или межузельных атомов, которые затрудняют движение других дислокаций (теория Гилмана). Вклад порогов в торможение дислокаций, на которых они образовались, можно оценить количественно [c.118]

Как известно, пластическая деформация металлов при низких температурах осуществляется в результате размножения и перемещения дислокаций. При движении дислокации преодолевают различного рода препятствия. Дислокации прежде всего должны преодолеть потенциальные барьеры, связанные с периодическим расположением атомов в идеальной кристаллической решетке. Необходимые для этого напряжения называют напряжениями Пайерлса — Набарро или сопротивлением трения решетки. Помимо этого, дислокации на своем пути преодолевают различного рода препятствия, не свойственные идеальной решетке, такие как лес дислокаций, пороги винтовых дислокаций, барьеры Ломера — Коттрелла, выделения вторых фаз, искажения решетки, обусловленные растворенными атомами. Преодоление этих барьеров может осуществляться путем прорыва через них дислокаций, а также путем поперечного скольжения и нерепол-за шя дислокаций. Во всех случаях для этого необходимо затратить некоторую энергию Я(ст) (рис. 2). [c.10]

Кроме указанной выше слабо обоснованной предпосылки Хирша в отношении большого количества межузельных порогов, другие недостатки могут быть охарактеризованы тем, что образующиеся в отожженных металлах в процессе пересечения дислокаций пороги могут исчезать, и вклад в упрочнение, обусловленный образованием точечных дефектов, в этом случае должен быть относительно небольшим. [c.206]

Термическое и деформационное старение повышают прочность и твердость, но одновременно резко снижают ударную вязкость и повышают порог хладноломкости, Повышение прочности при термическом старении объясняется тем, что выделившиеся из феррита карбиды, нитриды и другие фазы создают препятствия для движения дислокаций. При деформационном старении основное упрочнение, вероятно связано не с выделением избыточных фаз, а с взаимодействием примесей (атомов углерода и азота) со скоплениями дислокаций, что затрудняет их движение. При нагреве деформированной стали возможно образование частиц метастабильной карбонитридной фазы Feie(N, )j или стабильного нитрида Fe4N, [c.190]

Последующее поведение локального объема и процесс образования несплош-ности в этом объеме можно рассматривать как взаимосвязанную цепь элементарных процессов разрыва связей. Так, например, пересечение дислокаций, которое становится возможным при достижении некоторой пороговой плотности дислокаций, приводит к следующим связанным процессам образование порогов на дислокациях —> движение дислокаций с порогами —> порождение точечных дефектов -> объемная самодиффузия диффузия моновакансий и внедренных атомов. Таким образом, процесс необратимого разрыва межатомных связей можно рассматривать как цепную реакцию, состоящую из взаимосвязанных элементарных процессов, а следовательно удовлетворяющую функции самоподобия [c.196]

ПОЛИКРИСТАЛЛЫ С. О. Ц. К. РЕШЕТКОЙ. В противоположность г. ц. к. монокристаллам здесь в большей степени проявляется барьерный эффект. Прошедшая до преодоления барьера пластическая деформация очень мала и это проявляеся в резком пороге текучести. Поэтому многие о. ц. к. поликристаллы имеют зуб текучести, появление которого связывают с присутствием малых концентраций внедренных примесных атомов углерода, азота, блокирующих дислокации (атмосферы Коттрелла) и повышающих барьерный эффект. [c.233]

При низкотемпературной пластической деформации, когда полигонизационные процессы затруднены, пространство между возникшими на ранних стадиях пластической деформации сплетениями быстро заполняется дислокациями, причем с понижением температуры однородность такого распределения нарастает. Дальнейшая пластическая деформация сопровождается исключительно высокой концентрацией точечных дефектов благодаря пересечению движущихся дислокаций с дислокациями леса высокой плотности (Л/д= 10 —10 м ) и образованию значительного количества порогов, порождающих при дальнейшем перемещении дислокаций вакансии и межузельные атомы. После низкотемпературной деформации всего лишь на 10% концентрация точечных дефектов возрастает до 10 —10 ° см т. е. nlN= = (10 —10 " ). Таким образом, достигается концентрация, равная концентрации вакансий Ю"" при температуре плавления. Рост концентрации точечных дефектов и особенно вакансий приводит к увеличению объема при пластической деформации на величину до 0,25%. Процессу образования разориентированной ячеистой структуры в области низких температур (0,2—0,3) Гпл способствует хаотическое распределение дислокаций высокой плотности, приводящее к возникновению точечных дефектов. Увеличение точечных дефектов способствует переползанию краевых дислокаций и, следовательно, как и при полигонизации с развитым неконсервативным движением дислокаций, возможно образование разориентированной ячеистой структуры. При этом пластическая деформация при низкой температуре сопровождается уменьшением размеров ячейки в направлении деформирующего усилия и ее увеличением в направлении вытяжки при прокатке, прессовании, волочении. В связи с этим возникает слоистая ячеистая структура. Особенностью дислокационного строения такой структуры является то, что плотность дислокаций внутри таких ячеек сущ ественно не изменяется, т. е. дислокации, вызывающие изменение формы слоистой ячейки, выходят на ее поверхность или поверхность зерна. [c.254]

Структура стали после медленного охлаждения состоит из двух фаз -феррита и цементита. Количество цементита возрастает в стали прямо пропорционально содержанию углерода (0,38% С - 5% РезС 0,7% С - 10% Ре С 2% С - 30% РезС). Твердые и хрупкие пластинки цементита повышают сопротивление движению дислокаций и тем самым повышают прочность, твердость, растет электросопротивление, коэрцитивная сила понижаются пластичность, вязкость, теплопроводность, магнитная проницаемость. Повышение содержания углерода облегчает переход стали в хладноломкое состояние, каждые 0,1% С повышают температуру порога хладноломкости в среднем на 20 С, [c.80]

К теориям упрочнения близкодействующими полями упругих напряжений относят и теории, связывающие деформационное упрочнение с торможением дислокаций вследствие образования на них ступенек (порогов) в результате взаимного пересечения [240, 241]. Так, в модели Мотта [240] и Хирща [241] (рис. 3.1, ), которая уточняет теорию Тейлора, сопротивление движущейся дислокации определяется пе прямым взаимодействием с другими дислокациями, а образованием ступенек при пересечении с дислокациями леса. Во многих случаях ступеньки способны двигаться вместе с дислокацией, но для винтовых дислокаций неконсервативное движение ступенек вместе с дислокационной линией должно приводить к образованию вакансий или меж-доузельных атомов, . [c.100]

По Гилману [242], основной причиной деформационного упрочнения является образование дислокационных диполей при движении винтовых или смешанных дислокаций с порогами. Диполи, отрываясь от скользящих дислокаций, затрудняют движение идущих вслед за ними дислокаций. Увеличение степени деформации приводит к росту числа таких диполей, следовательно, возрастает и напряжение течения. [c.101]

Авторы [9,28] отдают предпочтение полигонизационному механизму образования ячеистой структуры, согласно которому существенную роль в формировании дислокационных ячеек играют процессы переползания краевых компонент дислокаций. Этот процесс, как известно, является самым медленным звеном полигонизации, поскольку требует переноса массы за счет диффузии точечных дефектов [9]. Избыточная концентрация точечных дефектов в деформируемом кристалле обусловлена возникновением, движением и взаимодействием дислокаций в процессе деформации, поскольку каждая дислокация, пересекаясь с дислокациями леса высокой плотности, приобретает значительное число порогов, способных порождать при дальнейшем перемещении вакансии и междоузельные атомы. В работе [9] особо подчеркивается качественно различный характер ячеистой структуры, возникающей на ранних и конечных стадиях деформации, причем это различие проявляется как в механизме образования дислокационных ячеек, так и механизме передачи пластической деформации через границы ячеистой структуры. На ранних стадиях деформации границы ячеек представляют собой клубки, сплетения, вытянутые вдоль плоскостей скольжения и в направлении скольжения. При дальнейшей пластической деформации формируется разориентированная ячеистая структу- [c.123]

Для области вВюоких напряжений (область а) характерно преобладание ячеистой субструктуры и хаотически расположенных дислокаций с большим числом порогов на них. [c.9]

Природа упрочнения материалов от облучения связана с образованием довольно сложного сочетания различного вида дефектов, смещенных атомов и вакансий, препятствующих движению дислокаций при пластическом течении материала. 1а дислокациях образуются пороги, происходит конденсация вакзи-сий или скопление внедренных атомов и вакансий, которые ведут себя подобно выделениям. В результате скопления вакансий образуются мелкие дислокационные петли, а от скопления внедренных атомов — более крупные петли дислокаций. При этом повышается плотность дислокаций и соответственно растет предел текучести. [c.35]

В отличие от закалки металлов с высоких температур при облучении образуется одинаковое количество вакансий и межузельных атомов. Если бы процесс нарушений при облучении сводился только к образованию пар Френкеля и их рекомбинации, то можно было бы относительно просто представить условия равновесной рекомбинации антинарушений и установить период самовосстановления структуры и свойств материала. В какой-то мере такая картина изменения дефектной структуры, по-видимому, может реализоваться после облучения до малых доз совершенных кристаллов ( усов ). В действительности даже при наличии только изолированных точечных дефектов в решетке реальных кристаллов наряду с рекомбинацией протекают более сложные процессы взаимодействия точечных дефектов друг с другом с образованием двойных, тройных и т. д. комплексов, кластеров. Каждый из первичных дефектов может взаимодействовать с примесными атомами, дислокациями, границами раздела. В результате этого возникают комплексы вакансия — атом примеси, внедренный атом — атом примеси, пороги и суперпороги на дислокациях, изменяется перераспределение элементов в растворе, состояние границ раздела, конфигурация дислокаций. [c.60]

Известны также дислокац. модели, в к-рых процессом, ограничивающим скорость ползучести, является диффузия точечных дефектов от порогов на винтовых дислокациях. Они приводят к зависимости ёусх от Г и а в виде (8). [c.12]

В работе Одинга, Ивановой, Гордиенко [171] для создания равномерной ячеистой структуры в железе и малоуглеродистой стали была предложена многократная деформация при комнатной температуре (на длину площадки текучести) с промежуточным нагревом при 100—200 С (ММТО). Стабильность ячеистой структуры при такой обработке повышается за счет блокировки дислокаций примесями внедрения. Существенно возрастает сопротивление текучести и повышается температурный порог хладноломкости [6]. [c.200]

Нестабильный характер протекания пластической деформации (в общем случае возникновение скачков нагрузки на кривых деформационного упрочнения) обусловливается взаимодействием исходной дефектной структуры кристаллов и субструктуры, образующейся в процессе деформации. В частности, как отмечается в [229], при пластической деформации предварительно облученных монокристаллов меди и закаленных с предпла-вильных температур образцов из алюминия в исходной дефектной структуре указанных материалов, содержащей больщое количество вакансион-ных и межузельных призматических петель и тетраэдров дефектов упаковки, образуются бездефектные каналы шириной 0,1—0,5 мкм (рис. 85,6). Это обусловливает развитие неоднородности пластической деформации на ее начальной стадии, что отражается на кривых деформационного упрочнения в виде характерных скачков нагрузки (рис. 85, а). В работе [229] механизм образования бездефектных каналов в облученных или закаленных кристаллах рассматривается с кинетических позиций как "закономерная эволюция дислокационного ансамбля в кристалле при заданных условиях его деформирования". При этом, помимо процессов размножения, аннигиляции и диффузии дислокаций, учитывается также механизм взаимодействия скользящих дислокаций с призматическими петлями дефектов упаковки. В результате указанного взаимодействия дефекты заменяются дислокациями, образуя на них пороги и перегибы. [c.128]

Механизм диссипации энергии деформируемых упорядоченных сплавов при переходе через порог упругости связан с движением сверхдислокаций. Это предопределяется исходной структурой упорядоченных сплавов, обладающих сверхструктурой. Ответственным за образование сверхдислокаций в упорядоченных сплавах является особый тип дефекта — антифазные границы. Механизм их образования следующий. Антифазные границы — это плоские дефекты при упорядочении, как правило, возрастает период идентичности в направлении вектора сдвИга. Поэтому при движении дислокации с обычным вектором Бюргерса за ней остается полоска антифазной границы из-за неполного, с точки зрения идеальной сверхструктуры, сдвига одной части кристалла относительно другой. В результате в плоскости границы образуются пары из одинаковых соседств атомов, которые отсутствуют в теле упорядоченного домена. [c.253]

Как было показано ранее (см гл IV п 4) легирование никелем уменьшая энергию взаимодеиствия дислокации с атомами примесей внед рения в кристаллическои решетке железа эффективно снижает порог хладноломкости железа и повышает работу развития трещины в уело [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...