Напряжения вокруг дислокаций

Напряжения вокруг дислокации обеих типов изменяются пропорционально 1 /г, т. е. гораздо медленнее, чем напряжения, возникающие от точечного дефекта и изме- [c.45]

Движение дислокации —элементарный акт пластической деформации. Пластическая деформация происходит в поле упругих напряжений вокруг дислокации. [c.64]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДИСЛОКАЦИЙ С ТОЧЕЧНЫМИ ДЕФЕКТАМИ. Упругие поля напряжений вокруг дислокации и точечного дефекта взаимодействуют. Энергия взаимодействия краевой дислокации с примесным атомом [см. формулы (48)] тем больше, чем больше фактор размерного несоответствия е. [c.90]

Вследствие наличия поля напряжений вокруг дислокации диффузия вакансий вдоль дислокации происходит с большей скоростью, чем в основной массе. В этом случае облегчаются переползание, зарождение и движение ступенек путем питания их вакансиями. [c.156]

Поле напряжений вокруг дислокации может несколько снижать энергетический барьер при зародышеобразовании. Возникновение атмосфер атомов примесей вокруг дислокаций также благоприятствует образованию выделений. [c.63]

Причина этого явления — разность потенциалов между непосредственным окружением группировки дислокации и областью с совершенной решеткой. Эта разность потенциалов возникает за счет поля напряжений вокруг дислокаций и скопления примесных атомов вокруг них (декорирование дислокаций). [c.171]

Далее, наличие выделений не изменяется под действием поля напряжений вокруг дислокации и потому такая блокировка дислокаций будет оказывать тормозящее влияние на вновь генерируемые свободные дислокации. Как показано на рис. 31, при высоких температурах, слева от кривой растворимости, выделений не наблюдается, и вокруг дислокации образуется атмосфера растворенных атомов. С увеличением температуры атмосфера становится менее плотной. Наибольшая плотность атмосфер достигается при концентрации растворенных атомов, равной примерно предельной растворимости при заданной температуре. [c.313]

Для расчета взаимодействия дислокаций необходимо знать упругие деформации и напряженное состояние в теле с дислокацией. Наличие упругого поля напряжений вокруг дислокации [c.88]

Поскольку никакой физической особенности в среде вокруг дислокации в действительности нет, то тензор напряжений как уже было указано, должен быть однозначной везде непрерывной функцией. Между тем с тензором деформации (27,8) формально связан тензор напряжений [c.153]

Легко выяснить также характер зависимости от расстояния упругих напряжений вокруг прямолинейной дислокации. В цилиндрических координатах г, г, ц> (с осью г вдоль линии дислокации) деформация будет зависеть только от / и ф. Интеграл (27,3) не должен меняться, в частности, при произвольном подобном изменении размеров любого контура в плоскости х, у. Очевидно, что это возможно, лишь если все со 1/г. Той же степени 1/л будет пропорционален и тензор а с ним и напряжения со 1/г ). [c.154]

При образовании дислокации в кристалле формируется и вокруг дислокации создается пряжений. Поле напряжений вокруг краевой достаточно сложный вид. По одну сторону от ния, там, где имеется лишняя полуплоскость (см. рис. 3.9), расстояние между атомами уменьшено, т. е. атомы испытывают действие сжимающих напряжений. По другую сторону расстояние между атомными рядами увеличено по сравнению с неискаженным кристаллом, т. е. имеются растягивающие напряжения. Это локальное расширение получило название дилатации. Более простой вид имеет поле напряжений вокруг винтовой дислокации. [c.105]

Поле напряжений вокруг винтовой дислокации легко определить используя модель Вольтерра, состоящую из полого цилиндра, внутренний радиус которого га представляет собой радиус ядра дислокации, а наружный радиус г соизмерим с величиной зерна или равен половине расстояния между винтовыми дислокациями (рис. 24). Винтовая дислокация образуется сдвигом заштрихованной (рис. 24,а) плоскости разреза вдоль образующей на величину вектора Бюргерса Ь и последующим закреплением смещенных частей, в результате чего этаком цилиндре возникают напряжения, подлежащие определению. В дальнейшем полагаем, что цилиндр бесконечно длинный и задача сводится к упругой задаче плоского деформирования и на торцах цилиндра прило- [c.43]

Дифференцированием Ф по координатам получаем значения составляющих поля напряжений вокруг краевой дислокации в декартовых координатах [c.45]

Винтовая дислокация в отличие от краевой не создает зон гидростатического растяжения и сжатия, а поэтому не способна притягивать точечные дефекты. Однако если внедренный атом искажает кристаллическую решетку неодинаково в различных направлениях, то искажения и упругое поле напряжений кристаллической решетки не будут обладать чисто сферической симметрией. Такое поле напряжений точечного дефекта уже может взаимодействовать с касательными напряжениями поля напряжений вокруг винтовой дислокации. Например, атомы углерода в а-железе находятся в октаэдрических пустотах, занимая положение посередине ребер или в центре граней. Атом внедрения в центре грани (ПО) находится на расстоянии 0,5а от двух соседей в направлении [010] и на расстоянии а/ от четырех соседей в других направлениях. Внедренные в центре грани (010) атомы углерода удлиняют элементарную ячейку в направлении [010]. Когда внедренный атом, размещаясь в октаэдрической пустоте о. ц. к. решетки, находится в центре грани 100 или посередине ребра <100>, он тетрагонально искажает элементарную ячейку, удлиняя ее в направлении <100>. Такое тетрагональное искажение обусловливает взаимодействие примеси внедрения в о. ц. к. решетке с полем касательных напряжений винтовой дислокации. Результат взаимодействия — уменьшение касательных напряжений и притяжение атомов внедрения к винтовой дислокации. [c.92]

Обозначая расстояние между двумя плоскостями скольжения /, находим, что внутреннее напряжение т, необходимое для прохождения одной дислокации мимо другой, определяется, исходя из поля напряжений вокруг краевой и винтовой дислокации, соответственно по формулам [c.211]

Введение в металлы тугоплавких дисперсных частиц, не растворяющихся даже после плавления металла матрицы, позволило получить сплавы намного более прочные, чем однофазная металлическая матрица. Упрочняющий эффект объясняется не только образованием структурных дислокаций на границах раздела, но и, главным образом, сопротивлением движению дислокаций вследствие небольших расстояний между частицами и возникновением поля напряжения вокруг них. [c.76]

Зарождение или наличие дислокаций в кристалле не приводит непосредственно к нарушению сплошности кристаллической решетки (образование свободной поверхности). Однако кристаллическая решетка вокруг дислокации упруго искажена, возникает локальная концентрация напряжений, которые по мере удавления от ядра постепенно убывают и становятся пренебрежимо малыми. [c.14]

В зависимости от условий облучения (температуры, дозы, вида излучения, энергетического спектра излучения) в материалах возникают различные типы дефектов, изменяется их плотность и распределение по размерам. Особую роль в радиационном упрочнении кристаллов играют механизмы взаимодействия радиационных дефектов с имеющимися в объеме дислокациями. Под воздействием поля упругих напряжений, существуюш,их вокруг дислокаций, точечные дефекты диффундируют к ним и образуют атмосферы , ступеньки, вакансионные и газонаполненные поры и другие вторичные дефекты. Все они могут быть центрами закрепления дислокаций или стопорами для движуш,ихся дислокаций. [c.61]

Наличие в кристаллах дефектов и полей напряжений вокруг них создает сложный потенциальный рельеф для движущихся дислокаций. Кроме силы сопротивления со стороны кристаллической решетки (силы Пайерлса) дислокации при своем движении должны преодолеть барьеры, связанные с точечными дефектами и их комплексами, частицами внедрения, другими дислокациями, элементарными возмущениями решетки. В различных случаях подвижность дислокации лимитируется тем физическим механизмом, который обеспечивает в этих условиях наибольшую скорость диссипации их энергии. [c.78]

Упругие напряжения вокруг дислокации такого типа можно представить, если рассмотреть деформацию цилиндрического кольца изотропного (для простоты) материала (рис. 10.6). Пусть в этом кольце совершен разрез, а затем свободные поверхности разреза сдвинуты относительно друг друга вдоль оси цилиндра на расстояние Ь, равное длине вектора Бюргерса. Возникшая при этом однородная деформация сдвига евг равна высоте стпеньки Ь, разделенной на длину окружности 2яг цилиндрического элемента радиуса г [c.240]

Диффузионно-дислокационные механизмы объясняют ряд явлений, характерных для металлов зуб текучести, деформационное старение, синеломкость. Объясняются эти явления наличием необратимых деформаций благодаря направленной диффузии атомов, об-)азующих твердый раствор в поле напряжений вокруг дислокации. 1риток этих атомов уменьшает напряжения вокруг дислокации и, следовательно, энергию дислокации. Энергия взаимодействия дислокации с атомом, образующим твердый раствор и отстоящим от центра дислокации на расстоянии с координатами г, 0, равна [c.157]

УПРОЧНЕНИЕ, ВЫЗВАННОЕ ПОЛЯМИ ДАЛЬНОДЕИСТ-ВУЮЩИХ НАПРЯЖЕНИИ. Теория взаимодействия отдельных дислокаций (теория Тейлора, 1934 г.) основана на наличии поля даль-нодействующих напряжений вокруг дислокаций. Основные гипотезы многие дислокации не достигают поверхности, а упруго взаимодействуя с другими дислокациями внутри кристалла тормозятся, образуя сетку деформация осуществляется движением отдельных дислокаций. [c.211]

При этом, как видно из (23,39), хюэффициеит диффузии Оа, < 0. Аналогичным путем могут быть объяснены различные процессы перераспределения внедренных атомов Б неоднородном поле упругих папрялщний, приводящие к концентрации этих атомов в растянутых областях сплава внедрения. Примером перераспределения такого типа, имеющим большое значение, является образование атмосфер внедренных атомов в растянутых областях, возникающих в иоле напряжений вокруг дислокаций. [c.252]

Упрочнение твердого раствора при взаимодействии дислокаций с атомами внедрения больше, чем при взаимодействии с атомами замещения. Это определяется не только спецификой создаваемых полей напряжений вокруг дислокаций (особенно вокруг винтовых), но и тем, что междо-узельные атомы определяют возникновение нормальных и тангенциальных напряжений, которые вступают во взаимодействие со всеми дислокациями. Поэтому атомы внедрения сильнее взаимодействуют с дислокациями, чем атомы замещения. [c.96]

Напряженное состояние в зоне дислокации и ее окрестностях может быть [ сследо-вано методом фотоупругости. Бонд и Андрус [64] получили фотографию поля напряжений в окрестностях дислокации в кристалле кремния при инфракрасном освещении. Чернышева и Инденбом [65] исследовали по методу фотоупругости распределение напряжений вокруг дислокации с большой величиной вектора Бургерса в кристалле сегнетовой соли. [c.84]

Наличие взаимодействия с образованием прочных химических связей между атомами соединяемых поверхностей, находящимися на активных центрах, которыми являются дислокации с полями упругих напряжений, выходящие в зону контакта, впервые было установлено Ю.Л. Красулиным [7] на примере соединения алюминия с кремнием при исследовании структуры зоны контакта на поверхности кремния и расчете напряжений вокруг дислокаций. [c.18]

Упругое взаимодействие I рода обусловлено полями упругих напряжений вокруг дислокаций и вокруг примесного атома. Знак напряжений вокруг примесного атома зависит от соотношения радиусов атомов основного вещества го и примеси г. В случае примеси замещения при Дг = г — Го > О возникают упругие напряжения радиального сжатия, при Дг < О — растяжения. В случае примеси внедрения напряжения всегда сжимающие. Атом, создающий растягивающие напряжения, будет стремиться в сжатую область вокруг дислокации, в то время как атом, создающий сжимающие напряжения, — в растянутую. Взаимодействие этого типа связано с краевыми дислокациями. Упругая энергия E такого взаимодействия равна работе, совершаемой упругими силами при замене атома основного вещества примесным атомом E Obr Ar sin9/roR, где G — модуль сдвига, 7 и sin 0 — сферические координаты атома примеси (краевая дислокация находится в начале координат) [17]. Знак отношения Дг/го показывает, куда стремится атом примеси в растянутую или сжатую область решетки. Характерная энергия этого взаимодействия в полупроводниках составляет иО.5 эВ. [c.108]

Вокруг дислокаций возникают поля напряз ений и образуются площадки облегченного скольжения. Достаточно сравнительно небольшого складывающего напряжения, чтобы вызвать на таком участке сдвиг кристаллических плоскостей на одно межатомное расстояние. Этот сдвиг сопровождается соответственным перемещением площадки облегченного скольжения по направлению или против направления действия силы. На новом месте расположения площадки, в свою очередь, происходит сдвиг на одно межатомное расстояние, сопровождаемый новым смещенпе.м площадки скольжения. [c.172]

Лоле напряжений вокруг краевой дислокации вычисляется более сложным путем. Используя модель краевой дислокации (рис. 24,6), предполагают деформацию плоской [<Т2з=аз1=0 сгзз=у(ап+022), где V — коэффициент Пуассона], а среду изотропной. Напряжения [c.44]

Для a-железа, например, величина тв р равна 0,5—1,0 эВ. Эта энергия является движущей силой образования облака из растворенных вокруг дислокации атомов. При этом средняя концентрация Со будет изменяться по закону с=соехр( та.р/ 7 ) до тех пор, пока с изменением концентрации будет изменяться твр. При комнатной температуре тв.р>йГ и облако пересыщается чужеродными атомами. При скольжении дислокации облако может перемещаться лишь путем диффузии, поэтому при комнатной температуре облака тормозят движение дислокаций. При низких напряжениях скорости передвижения дислокаций могут быть соизмеримы со скоростью диффузии и двигаться совместно с облаками . При больших напряжениях, когда облако отстает от дислокаций, последние могут вырываться из облаков , приобретая подвижность. Зуб текучести (см. гл. П) объясняется наличием этих облаков , названных облаками Коттрелла. Используя механизм образования облаков [c.157]

Значительная часть напряжений деформации реп1етки сосредоточена вокруг дислокаций. Дислокация окружена полем упругих напряжений, которое взаимодействует с такими же полями соседних дислокаций. Характер силового воздействия на данную дислокацию от внешних нагрузок и от окружающих дислокаций одинаков. Дислокация характеризуется смещением атомов в ней самой кроме того, возникают упругие смещения в oкpyжaюlJ eй дислокацию правильной решетке. Соответственно этому распределяются и напряжения. [c.43]

Другим источником напряжений третьего рода, охватывающих области меньшего, чем у дислокаций, порядка, являются внедренные атомы. В зависимости от характера взаимодействия внедренных атомов с атомами матрицы возможны как растяжения, так и сжатия решетки (рис. 2.1). Поля напряжений распространяются по всем направлениям примерно на одинаковые расстояния, в то время как вокруг дислокаций силовое поле имеет относительно значительную напряженность, по крайней мере в одном направлении. Установлено, что в закаленной стали возникают заметные искажения решетки и значительные напряжения третьего рода. Смещение атомов железа из узлов реп1етки составило 0,007 нм при содержании углерода 0,35% и 0,009 нм при 0,41% углерода. [c.43]

Необходимо в этом отступлении сказать еще несколько слов о терминологии. В общем случае упрочнение, достигаемое с применением дисперсных частиц второй фазы, называют дисперсным упрочнением. Однако довольно часто в литературе с той же целью неправильно используется термин дисперсионное упрочнение , который на самом деле справедлив только для рассматриваемого нами частного случая упрочнения когерентными выделениями. Происхождение этой терминологии и связанные с ней ошибки И. Н. Францевич объяснил заимствованием ее из физической химии, в которой существуют понятия, дисперсная фаза (частицы) и дисперсионная фаза (матрица). Поэтому дисперсионное упрочнение — это фактически упрочнение матрицы, создаваемое полями упругих напряжений вокруг когерентных частиц, т. е. основное сопротивление движению дислокаций оказывают не сами частицы, а поля упругих напряжений в матрице. С потерей же когерентности, например, при росте частиц исчезают эти упругие поля и теперь только сами частицы препятствуют движению дислокаций. Такой переход от одного вида упрочнения к другому достаточно, наглядно разобран Анселом [1381. [c.73]

Теория упрочнения, предложенная Фляйшером 124], исходит из возможности создания некоторыми дефектами сильных тетрагональных искажений в решетке. Например, в решетке меди такие искажения могут создавать гантельная конфигурация межузельных атомов с осью вдоль (100), дивакансия с осью вдоль (110) и малые дислокационные петли с осью в направлении (111). В ОЦК-металлах тетрагональные искажения вносят атомы внедрения, расположенные вдоль граней куба. Вычисляя поле напряжений вокруг таких дефектов и их силы взаимодействия Fq с движущимися дислокациями, Фляйшер определил скорость движения дислокаций и в поле тетрагональных искажений, изменение напряжения течения в зависимости от температуры Т и энергию активации процесса Я [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...