Дислокации препятствия

В процессе пластической деформации движению дислокаций препятствует ряд факторов, важнейшими из которых являются [c.211]

Движению дислокаций препятствуют границы зерен, частицы второй фазы, концентрационные неоднородности, структурные несовершенства (в частности, другие дислокации), флуктуации в решетке, связанные с неравномерным распределением энергии или примесей. Поэтому с повышением степени деформации дислокации перераспределяются из-за общего повышения плотности дислокаций с созданием стенок, разбивающих кристалл на объемы, сравнительно свободные от дислокаций, т. е. будет происходить образование ячеистой структуры. Начальная стадия пластической деформации сопровождается появлением макронеоднородностей рас- [c.250]

В соответствии с этой моделью деформационное упрочнение на начальной стадии деформации (вплоть до 5%) может быть объяснено увеличением дислокационной плотности от 5 х 10 до 10 м . Увеличение внутренних напряжений влияет на процесс образования дислокаций, препятствуя их выгибанию, и, таким образом, увеличивая величину приложенных напряжений, необходимых для продолжения деформации. В то же время увеличение внутреннего гидростатического давления при растяжении активизирует зернограничную диффузию и, как следствие, способствует протеканию процессов возврата. [c.194]

Огибание дислокацией препятствия связано с увеличением ее-длины и резким усилением искажения решетки, требующим затраты дополнительной работы. Поэтому на участке преодоления дефекта дислокация испытывает значительно большее сопротивление перемещению, чем в неискаженных областях решетки. В этом и состоит сущность упрочнения кристалла при возникновении в нем дефектов. [c.51]

Зарождение микротрещин и их рост трактуются с позиций дислокационного механизма. Изменение характеристик деформации и разрушения металлов при понижении температуры объясняется температурной зависимостью напряжения, необходимого для преодоления дислокациями препятствий (примесных атомов, границ зерен, вакансий и т. д.). [c.23]

Предел текучести материала, как известно, существенно зависит от его состава и структуры. Свободному перемещению дислокаций препятствуют посторонние атомы примесей, частицы второй фазы, структурные несовершенства. [c.293]

В данном случае возникает важный вопрос о возможности пластической деформации хрупких фаз. В работе [279] исследовалось движение дислокации в окиси алюминия. Как известно, ниже 1000° С это соединение является абсолютно хрупким. Однако был сделан вывод о том, что температурная зависимость разрушения в окиси алюминия связана с напряжением, которое необходимо для движения дислокаций, препятствующего образованию трещин. К этому же выводу приводит анализ излома после разрушения окиси алюминия при комнатной температуре. [c.316]

Согласно [287], дефекты упаковки должны оказывать-влияние главным образом на 3-й стадии деформационного упрочнения г. ц. к. металлов, на стадии так называемого динамического возврата , где развитие получают процессы преодоления, дислокациями препятствий поперечным скольжением. [c.323]

Действию источника дислокаций препятствуют следующие факторы во-первых, атомы примесей, частицы посторонних включений [c.56]

Для отражения описанных процессов, происходящих в плоскости скольжения, механический аналог, представленный на рис. 2.23, а, следует дополнить двумя нелинейными элементами вязкого трения (рис. 2.25). Один из них включен последовательно с пружиной и моделирует процесс выхода дислокаций из скопления, а второй — параллельно элементу сухого трения и моделирует процесс обхода дислокациями препятствий. [c.97]

Анализ обширной литературы по особенностям дислокационного поведения и упрочнения поверхностей позволил В. П. Алехину сделать вывод, что о большей или меньшей прочности приповерхностного слоя по сравнению с объемом материала следует говорить, лишь учитывая конкретные условия деформации, ее абсолютное значение и скорость, тип среды и предысторию нагружения материала. На начальном этапе деформации поверхности определяющим является облегченное образование и движение дислокаций. Неизбежное следствие первой стадии — барьерный эффект поверхности, когда вблизи поверхности создается слой с повышенной плотностью дислокаций, препятствующий выходу на поверхность полос скольжения и тормозящий развитие объемной деформации. Закрепленная вблизи поверхности дислокация позволяет другим дислокациям более близкое по отношению к себе прохождение, чем в объеме кристалла, и таким образом для упрочнения приповерхностных слоев необходима большая плотность дислокаций. [c.15]

Рис. 7.14 а) огибание дислокацией препятствий б) прохождение препятствий с образованием дислокационных петель [c.146]

Имея в виду малую толщину инородной пленки, суммарная площадь поперечного сечения которой не м жет оказать такого значительного повышения сопротивления ползучести, которое описано в [28], следует рассматривать упрочняющее влияние инородных пленок как результат возникновения под ними слоя с повышенной плотностью дислокаций, препятствующего дальнейшему развитию деформации, так как он тормозит выход дислокаций к поверхности металла. [c.12]

Относительно пластичному состоянию сплавов соответствовали тонкие линии скольжения и однородное распределение дислокаций. В этом случае дислокации огибали частицы и последние оставались целыми, неразрушенными. Таким образом, в работе [70] было экспериментально доказано, что, регулируя размер и объемную долю частиц, можно изменить механизм преодолевания дислокациями препятствий и перевести металл нз хрупкого состояния в пластичное. [c.47]

Взаимодействие дислокаций с препятствиями. При торможении дислокации препятствиями (примесными атомами, другими дислокациями, границами зерен и т.п.) происходит резкая перестройка упругого поля дислокации, в результате чего поле как бы отрывается от нее и распространяется в среде. По аналогии с излучением электромагнитной энергии замедляющейся заряженной частицей такое акустическое излучение иногда называют переходным. [c.168]

В работе С. И. Зайцева и Э. М. Надгорного [30] с помощью метода статистических испытаний моделируется термоактивируемое преодоление дислокациями препятствий при углах огибания. Показано, что температура влияет в основном лишь на время ожидания дислокации у препятствий. [c.70]

Температурная зависимость предела текучести облученных металлов. Для температурно-зависимого упрочнения Я и У являются в основном функциями эффективного напряжения, и каждый процесс термически активированной деформации имеет характерные параметры активации с особыми зависимостями от напряжения. Дорн [51] рассмотрел несколько моделей преодоления дислокациями препятствий, определяющих температурную зависимость напряжения течения металлов равномерное увеличение напряжения течения во всем температурном интервале, т. е. поступательный подъем кривой без изменения величины То, изменение температурного коэффициента напряжения течения (АаМТ) в области Т Т(, без изменения величины То, что наблюдается при повышении только плотности близкодействующих барьеров изменение или сохранение значения (Да/ДТ) при Т < То с повышением величины То при испытаниях образцов с различной скоростью или росте прочности близкодействующих барьеров. [c.86]

Из приведенной на рис. 28 температурной зависимости предела текучести низкоуглеродистой стали в исходном и облученном состояниях видно, что облучение не вызывает заметного изменения т при Т ниже комнатной. Однако радиационное упрочнение термически активируется при температурах выше комнатной, и изменение предела текучести при этом удовлетворяет теории Фляйшера. Расчетная величина энергии активации этого процесса равна 1,3 эВ, что соответствует преодолению движущимися дислокациями препятствий типа дислокационных петель диаметром меньше 10 А. В работах ]54, 71] определялись зависимости активационного объема ферритных сталей и железа в исходном состоянии и после облучения. Экспериментальные данные для необлученных образцов хорошо соответствуют теоретическим расчетам, согласно которым пластическая деформация железа и сталей при температурах ниже комнатной контролируется механизмом Пайерлса. Для оЗлученных образцов величина активационного объема при всех температурах испытания выше, чем для необлученных, и отличается от теоретической кривой [c.87]

Под действием сдвигающих напряжений дислокация перемещается вдоль плоскости скольжения. Для перемещения дислокации требуется меньшее касательное напряжение, так как атомы находятся в состоянии неустойчивого равновесия в решетке. Винтовая дислокация заключается в том, что часть кристаллической решетки на некотором протяжении оказывается сдвинутой на один параметр решетки относительно другой. При винтовой дислокации лишней атомной плоскости нет. Дислокации зарождаются при кристаллизации металлов и их сплавов, а также образуются в процессе пластической деформации. В процессе пластической деформации дислокации могут образоваться по механизму Франка— Рида. Сущность механизма образования дислокаций Франка — Рида заключается в следующем. Линейная дислокация, зародившаяся при кристаллизации, под действием касательных напряжений выгибается и принимает форму полуокружности. Этому моменту соответствует наибольшее значение касательных напряжений. При дальнейшем выгибании дислокация принимает форму замкнутой кривой (окружности), внутри которой остается исходная дислокационная линия. Наружная дислокация разрастается до внешней поверхности кристалла, а внутренняя вновь выгибается, порождая новую дислокацию. Препятствием движению дислокаций являются границы блоков и кристаллов. При пластической деформации кристаллы дробятся, увеличивается число блоков и протяженность их границ. Скопление дислокаций затрудняет зарождение новых дислокаций, так как для их генерирования теперь потребуются большие касательные напряжения. Усилие, необходимое для осуществления пластической деформации, возрастает с увеличени- [c.256]

Отпускная хрупкость второго рода вызывается не превращением мартенсита и аустени-та, а диффузионными процессами перемещениями атомов легирующих элементов, углерода и азота в кристаллической решетке твердого раствора к дислокациям и другим дефектам решетки, большая часть которых сосредоточена по границам зерна и блоков. Это понижает свободную энергию решетки, так как, занимая места в растянутых или сжатых участках решетки в зависимости от своего диаметра, атомы примесей занимают термодинамически более выгодное положение. Такое расположение атомов примесей тормозит перемещение дислокаций, препятствует пластической деформации на границах зерен и блоков и создает отпускную хрупкость второго рода при разрушении по границам зерен. Обратимость этой хрупкости объясняется тем, что при повторных нагревах примеси благодаря диффузии могут снова пepepa пpeдeJ ять я в кристаллической решетке. При [c.318]

Диффузионные и самодиффузионные процессы, необходимые для перемещения препятствий или обтекания дислокациями препятствий (фиг. 235, а и б), требуют восхождения дислокаций, т. е. перемещения их в направлениях, перпендикулярных к плоскостям скольжения и образования блочной структуры. Для этого необходима диффузия препятствий и атомов примесей и само-диффузия вакансий и промежуточных атомов. Процесс восхождения дислокаций происходит гораздо труднее, чем их перемещение на плоскостях скольжения, поэтому от него главным образом и зависит [c.394]

В общем случае зависящие от Т коэффициенты А Т) и А Т), В(Т) и В (Т) М01УГ попарно отличаться друг от друга. По физическому смыслу А(Т) и А (Т) связаны с энергиями активации соответственно процессов преодоления дислокации препятствий своему движению и процессов переползания дислокахщй в параллельные плоскости скольжения [28]. В первом приближении можно считать эти энергии одинаковыми и положить А(Т) = А Т). Коэффициенты В(Т) и В (Т), связанные с соответствующими активационными объемами, также будем считать одинаковыми В(Т) = В (Т). [c.238]

Для дислокации в скоплении значению Тд соответствует напряжение т, а для дислокации перед препятствием в виде пространственной сетки или ряда включений —разность напряжений % —т. При т > Тт скорость ползучести определяется, главным образом, скоростью выхода дислокаций из скоплений. Падение х в этом случае восстанавливается с помощью дислокаций, которые попадают в скопления при мгновенной пластической деформации сдвига в плоскости скольжения. Если т < то скорость ползучести определяется как процессом обхода дислокациями препятствий и освобождения от закрепления в узлах пространственной дислокационной сетки под действием разности напряжений т —т, так и процессом выхода дислокаций из скоплений, поскольку он влияет на значение т. В этом случае даже при постоянных во времени t значениях т и Т скорость ползучести = dyldt изменяется до установившегося значения пока не сравняются скорости обхода дислокациями препятствий и выхода дислокаций из скоплений. [c.96]

Материалы, армированные нуль-мерными упрочнителями, называют дисперсно-упрочненными. В качестве дисперсных частиц чаще используют тугоплавкие оксиды, карбиды, нитриды, бориды (AI2O3, ТНОг, Si , BN и др.). Изготавливают дисперсно-упрочненные материалы с металлической матрицей главным образом методом порошковой металлургии. При работе дисперсно-упрочненных материалов основную нагрузку воспринимает матрица. Дисперсные частицы, эффективно тормозя движение дислокаций, препятствуют развитию пластической деформации и, таким образом, упрочняют композиционный материал. Степень упрочнения определяется дисперсностью частиц и расстоянием между ними. Большое упрочнение достигается при размере частиц 0,01. .. 0,1 мкм и расстоянии между ними 0,05. .. 0,5 мкм. [c.147]

На роли дислокаций в образовании и развитии пористости следует остановиться осоЬо, так как дислокации в растущем покрытии возникают на самых ранних стадиях даже при эпитаксиальном росте, например дислокации несоответствия. Согласно классическим представлениям вокруг линии дислокации могут возникать облака из вакансий, которые при достаточном пересыщении конденсируются в небольшие сферические или близкие к ним по форме полости, располагаюищеся вдоль дислокаций в виде цепочек. Такие полости могут образоваться как на краевых, так и на винтовых дислокациях они прочно удерживают дислокации, препятствуя их переползанию и скольжению. [c.68]

При перерезании дислокациями выделений упрочнение достигается вследствие целого ряда причин. Движению дислокаций препятствует поле упругих напряжений вокруг выделения. Для перемещения дислокаций внутри частиц требуются более высокие напряжения, так как их модуль сдвига обычно выше, чем у матрицы. Если выделение имеет упорядоченную структуру, то необходимо затратить дополнительную энергию для разу-порядочения в плоскости скольжения. Как видно из схемы, приведенной на рис. 79, а, после прохождения дислокации через частицу образуются новые поверхности раздела между ней и окружающей матрицей. Это также требует дополнительного напряжения. Если частицы со средним радиусом г имеют неупорядоченную структуру, то напряжение течения, необходимое для перерезания частиц, определяется выражением [c.173]

В данной модели энергия активации не зависит от напряжения [408]. Движение краевых дислокаций в условиях высоких температур связано с их переползанием, а скорость установившейся ползучести контролируется скоростью преодоления дислокациями препятствий в плоскости скольжения. Препятствия представляются либо в виде барьеров Ломера—Коттрелла, либо как границы субзерен, зерен, частиц выделений и пр. [c.260]

В поликристаллических металлах задержка возникающих при деформации дислокаций может быть эффективной с самого начала пластического деформирования. Это обусловлено тем, что границы зерен по отношению к движущейся дислокации действуют как барьер. В случае монокристаллов меди (например, чистотой 99,999%) предел текучести при сдвиге равен 65 Г ммР- [1] поликристаллическая медь (той же степени чистоты) показывает предел текучести 350 Г1мм [2]. Таким образом, в данном случае наличие на пути движения дислокаций препятствий в виде границ зерен приводит к увеличению предела текучести более [c.29]

Для образования когерентных зародышей наиболее выгодными местами являются участки кристаллической решетки исходной фазы, в которых при выделении затрачивается наименьшая энергия деформации (Л . ). Ими служат места расположения дислокаций, являющихся центрами внутренних искажений (напряжений). Однако пе всякие дислокации и их группы могут служить преимущественными местами образования зародышей. В первую очередь они возникают в кристаллографических плоскостях наилучшего сопряжения решеток фаз, т. е. в местах, в которых расход энергии на деформацию минимален, а на создание поверхности — ничтожен. Как показывают многочисленные исследования кристалло-геометрии и структурных особенностей мартенситных превращений, наиболее благоприятными местами образования когерентных зародышей являются плоскости скольжения, двойники, границы блоков, субзерен и зерен с малыми углами разориентировки (последние представляют собой ряды отдельных дислокаций или их скоплений, между которыми имеются области 1еискаженной решеткрт). Ширина таких границ мала (порядка 10—30 А). Образование когерентных зародышей на границах зерен с большими углами, несмотря на более высокий уровень свободной энергии в них, происходит реже из-за высокой степени искажений (плотности дислокаций), препятствующей легкому установлению когерентности мея ду решетками зародыша и исходной фазы. Границы с большим углом значительно шире, а плотность дислокаций настолько велика, что их индивидуальные свойства и особенности теряются. В отличие от границ с малым углом границы с большим углом представляют собой непрерывную область неупорядоченного строения атомов. [c.17]

Напряжспнс при достижении им предела текучести вызовет пластическую деформацию, т. е. приведет в движение дислокации. Если препятствий для свободного перемещения дислокаций нет и они не возникают в процессе деформации, то деформация может быть сколь угодно большой. При растяжении образец может удлиниться в десятки и сотни раз, превращаясь в подобие проволок. В некоторых случаях (при определенных температурах и скоростях деформации иек оторых металлов) это наблюдается и носит название сверх-пластичность. Конечно, так удлиниться на многие сотни и даже тысячи нро-цептов образец сможет лишь тогда, когда не возникает местное сужение (Шейка). Если возникает шейка, то деформация локализуется и в таком металле, в конечном итоге, произойдет разделение образца на два куска, но тогда, когда в месте разделения сечение утонилось до нуля. Это не редкий случай (рис. 48). [c.70]

Тем не менее такого рода предельР1ая пластичность типична для очень мягких, чистых металлов. Чаще дислокации не так уж подвижны, и в процессе деформации некоторые из них скапливаются у каких-то непреодолимых для них препятствий (включений, границ зерен и т. д.). [c.71]

При скоплении дислокаций может образоваться несплошиость, т. е. трещина. Эта зародышевая трещина уже является препятствием для Движения дислокаций, и дальнейшее накопление дислокаций (т. е. дальнейшая пластическая деформация) приведет к ее росту. [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...