Напряжения движения дислокаций

Т. э. возможен не только в квантовых системах, состоящих из одной частицы. Так. напр., низкотемпературное движение дислокаций в кристаллах может быть связано с туннелированием конечной части дислокации, состоящей из многих частиц. В такого рода задачах линейную дислокацию можно представить как упругую струну, лежащую первоначально вдоль оси у в одном из локальных минимумов потенциала У ,.х. у). Этот потенциал не зависит от а его рельеф вдоль оси х представляет собой последовательность локальных минимумов, каждый из к-рых находится ниже другого на величину, зависящую от приложенного к кристаллу механич. напряжения. Движение дислокации под действием этого напряжения сводится к туннелированию в соседний минимум определ. отрезка дислокации с последующим подтягиванием туда оставшейся её части. Такого же рола туннельный механизм может отвечать за движение волн зарядовой плотности в диэлектрике Пайерлса (см. Пайерлса переход). [c.176]

Пластическая деформация поликристаллов. Пластическая деформация поликристаллического металла протекает аналогично деформации монокристалла путем сдвига (скольжения) или двойникования. Формоизменение металла при обработке давлением происходит в результате пластической деформации каждого зерна. Плоскости и направления скольжения в каждом зерне различные. При увеличении внешней силы скольжение первоначально начинается в наиболее благоприятно ориентированных зернах, где достигнуто критическое касательное напряжение. Движение дислокаций, начавшееся в одном зерне, не может переходить в соседнее зерно, так как в нем системы скольжения ориентированы по-иному. [c.73]

В отличие от чистых сплавов в сплавах промышленной чистоты атомы примесей внедрения в решетке твердого раствора являются центрами искажения, вокруг которых возникают поля упругих напряжений. Движение дислокаций в такой искаженной решетке затруднено, что приводит к увеличению сопротивления пластической деформации. Если в а-сплавах высокой чистоты предел текучести составляет 750 МПа, то в сплавах промышленной чистоты он почти в два раза больше 1200 МПа. [c.166]

На рис. 190 видно удовлетворительное совпадение экспериментальных и расчетных результатов, что свидетельствует о том, что рассмотренный механизм качественно правильно отражает влияние неоднородного напряженного состояния на предел выносливости поликристаллических металлов. Формула (V.43) может быть уточнена путем учета таких факторов, как тип кристаллической решетки, начальное напряжение, движение дислокаций, а также как плоское напряженное состояние, которое часто сопутствует неоднородному напряженному состоянию, уровень циклических, пластических деформаций и т. п. [c.275]

Инородные атомы в решетке твердого раствора являются центрами искажения, вокруг которых возникают поля упругих напряжений. Движение дислокаций в такой искаженной решетке затруднено по сравнению с чистым металлом — растут силы трения, препятствующие перемещению дислокаций. Эти силы становятся особенно значительными в результате упорядочения атомов внутри твердого раствора. В неупорядоченном растворе и при наличии ближнего порядка за счет увеличения сил трения затрудняется переход дислокаций в новые системы скольжения. Это приводит к тем же последствиям, что и затруднение поперечного скольжения за счет уменьшения энергии дефекта упаковки. [c.69]

Первый цикл приложения напряжения вызывает движение имеющихся в металле дислокаций и порождение новых дислокаций. При снятии напряжения движение дислокаций приостанавливается, и если при этом металл остается попрежнему при повышенной температуре, способствующей процессам диффузии, то вокруг дислокаций (порожденных в процессе пластической деформации или вырвавшихся из окружающего облака ) начнется процесс растворения атомов и образования облака . Если время для протекания этого процесса достаточно, то при приложении напряжения во втором цикле (того же уровня) указанные дислокации не будут двигаться, так как образовавшееся облако стремится удержать дислокацию от движения. Ползучесть при этом будет протекать только за счет движения тех дислокаций, которые в первом цикле нагружения не способны были двигаться. [c.25]

Существует пороговая амплитуда колебательной скорости, т. е. в зависимости от величины знакопеременных напряжений движение дислокаций может носить как обратимый характер (колебания их около точек закрепления), так и необратимый — отрыв от точек закрепления и перемещение по кристаллу и размножение (за счет работы источников Франка—Рида). Взаимодействие движущихся дислокаций приводит к образованию точечных дефектов. Активация дислокаций под действием [c.16]

Для такого движения дислокации требуется незначительное напряжение, определяемое выражением Тр = G ехр (—2nw/b), где Тр — реальное сопротивление сдвигу G — модуль сдвига W — ширина дислокации Ь — вектор Бюргерса. [c.44]

При образовании зон ГП, расстояние между которыми составляет около Ю " нм, дислокации проходят через них (перерезают), что требует повышенных напряжений (рис. 67, а). Зоны ГП имеют модуль сдвига больше, чем у исходного твердого раствора а. Чем прочнее зоны ГП и больше их модуль упругости, тем труднее они перерезаются дислокациями. Вокруг зон ГП создается зона значительных упругих напряжений, в которой движение дислокаций также тормозится, что, следовательно, определяет упрочнение при старении. [c.109]

Рис. 34. Движение дислокации под действием касательного напряжения (т)

Напомним, что по мере роста пластической деформации растет усилие, которое необходимо прикладывать к образцу для обеспечения дальнейшего деформирования, Рост напряжения пластического течения твердого тела по мере увеличения деформации связан с увеличением плотности дефектов в кристалле и называется механическим упрочнением или наклепом. Движение дислокаций, обусловливающее пластическое течение твердых тел, может тормозиться различными дефектами кристаллической решетки в частности, другими дислокациями и границами зерен. [c.129]

Но при этом необходимо учесть, что движение дислокаций сопровождается, помимо изменения упругой деформации, также и изменением формы кристалла, не связанным с возникновением напряжений — пластической деформацией. Как уже упоминалось, движение дислокаций как раз и представляет собой механизм пластической деформации. (Связь движения дислокаций с пластической деформацией ясно демонстрируется рис. 25 в результате прохождения краевой дислокации слева направо верхняя — над плоскостью скольжения — часть кристалла оказывается сдвинутой на один период решетки поскольку решетка в результате остается правильной, то кристалл остается ненапряженным.) В противоположность упругой деформации, однозначно связанной с термодинамическим состоянием тела, пластическая деформация является функцией процесса. При рассмотрении неподвижных дислокаций вопрос о разделении упругой и пластической деформаций не возникает нас интересуют при этом лишь напряжения, не зависящие от предыдущей истории кристалла. [c.165]

Здесь V — коэффициент Пуассона остальные обозначения те же, что и в (3.36). Полагая, что v = 0,3 и а = Ь, находим T t 3-Полученное значение по порядку величины совпадает с критическим напряжением, при котором начинается пластическая деформация реальных кристаллов. Этот факт свидетельствует о том, что пластическая деформация кристаллов связана с движением дислокаций. (Подробно эта связь обсуждается в гл. 4.) [c.104]

Работа внешних сил на перемещениях, вызванных дислокацией, находится по этой формуле через напряжения, соответствующие заданной системе сил. При движении дислокации эта работа получает приращение бЛ, для возможных движений должно быть бЛ > 0. [c.473]

Облучение сильно влияет на механические свойства. Обычно материал упрочняется из-за того, что возникшие под влиянием облучения дефекты тормозят движение дислокаций. Модуль упругости растет, разрушение вместо пластического становится хрупким ). Эти изменения иллюстрируются на рис. 13.3 графиками деформация — напряжение для малоуглеродистой стали при облучении ее различными потоками нейтронов. [c.653]

При движении дислокации в поле упругих напряжений дислокация совершает работу. Учитывая это, можно [c.49]

При движении дислокации происходит эстафетная передача дислокации от одной плоскости к другой с одновременным ослаблением и восстановлением связей кристаллической решетки не одновременно по всей плоскости скольжения в кристалле, а только в ядре дислокации. В связи с этим напряжение тп-н гораздо меньше теоретического напряжения сдвига в идеальной решетке Тт — G/2n. Например, для простой кубической решетки при а=Ь, v = V3 и q= l3 (краевая дислокация) тп-н= = 2,5-Ю <Стт. Порядок величины тп-н удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными. [c.63]

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

При Axвнешних напряжений недостаточно для пересечения неподвижных дислокаций (дислокации леса ) подвижными. Подвижные дислокации тормозятся дислокациями леса . Увеличение напряжений Дт до величины, соответствующей условию (62), приводит к движению дислокаций, т. е. к дальнейшей пластической деформации с соответствующим увеличением внешних напряжений. Явление повышения внешних напряжений, необходимых для продолжения [c.88]

Повышенные напряжения для движения дислокаций необходимы также в том случае, если металл обладает низкой энергией дефекта упаковки, т. е. большой шириной растянутых дислокаций. [c.90]

Значение вопроса о характере и числе действующих систем скольжения состоит в том, что от числа одновременно действующих систем скольжения зависит характер формирующейся при деформации дислокационной структуры, которая оказывает влияние на сопротивление скольжения (движению дислокаций) или упрочнение в ходе деформации, л также условия последующей рекристаллизации. Поэтому изучение кривых напряжение— деформация (см. гл. IV и V), характер которых непосредственно связан с дислокационной структурой, имеет исключительно большое значение. [c.119]

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]

При малых напряжениях и низкой температуре наблюдается лишь упругая аккомодация проскальзывания в этом случае она может происходить до тех пор, пока внутренние напряжения не уравновесят внешние (рис. 104,6). При малых напряжениях и высокой температуре аккомодация может быть диффузионной напряжения на границе вызывают диффузионное течение, в результате которого граница становится плоской (рис. 104, в). При высоких напряжениях аккомодация может происходить в результате пластической деформации движения дислокаций по обе стороны границы путем скольжения и переползания, что обеспечивает удаление материала из одних частей границы — выступов и прибавление его к другим — впадинам (рис. 104,г). [c.177]

Возможность диссоциации винтовой дислокации на частичные, расположенные в металлах с о. ц. к. решеткой в нескольких плоскостях типа 112 или 110 , и образование сидячей дислокационной конфигурации являются основной причиной торможения дислокаций кристаллической решеткой. В этом случае высокое сопротивление движению дислокаций обусловлено необходимостью стягивания расщепленной дислокации с последующей рекомбинацией и образованием перетяжек, способных скользить в кристаллической решетке, поскольку эти процессы связаны со значительным увеличением энергии дислокации. Модель диссоциации и рекомбинации винтовых дислокаций удовлетворительно объясняет температурную зависимость сопротивления кристаллической решетки движению дислокации, высокий уровень напряжения течения при О К для о. ц. к. металлов, а также меньшую подвижность винтовых дислокаций по сравнению с краевыми. Атомы внедрения могут стабилизировать сидячую дислокационную конфигурацию и понижать вероятность образования перетяжки на расщепленной дислокации, что приводит к возрастанию напряжения Пайерлса при увеличении концентрации примесей внедрения. [c.219]

С увеличением количества дефектов (правее точки 1) прочность металлов возрастает Возникающие в различных плоскостях инаправленияхдис-локации будут мещать друг другу перемещаться, что потребует приложения больших напряжений. Движение дислокаций могут тормозить различные препятствия границы зерен в поликристаллах, границы блоков. Поэтому мелкозернистая сталь прочнее крупнозернистой. Широко известны способы упрочнения, ведущие к увеличению полезной щютности дислокаций ме- [c.25]

Упрочнение облученного до дозы 0,5 10 " нейтр. см - металла не сопровождалось заметным ухудшением пластических свойств. Следовательно, при такой дозе облучения и на данном этапе радиационнотермического старения происходит диффузионное перераспределение дефектов, способствующих реализации процессов релаксации локальных перенапряжений, что, в свою очередь, создает благоприятные условия для программного упрочнения предварительно облученного материала. Степень изменения условного предела текучести предварительно облученных образцов выше, чем степень изменения предела ррочности Ов- Можно полагать, что более резкое увеличение сго,2 свя-бано с ростом среднего значения распределения стартовых напряжений движения дислокаций за счет создания новых центров закрепления и стопорения источников движения. При малых дозах облучения количество центров закрепления является линейной функцией дозы облучения [3]. [c.110]

Граница зерна является иреиятствнем для движения дислокаций, поэтому у границ зерен плотность дислокаций больше (рис. 10,а). Напряжения, концентрируясь у различных включений, порождают (генерируют) дислокации (рис. 10,6). Дислокации неравномерно распределены по объему металла, поэтому их расирсделенпе образует дислокационную структуру (рис. 10,(3, ж). Часто дислокации образуют сетку, точнее ячеистую структуру (рис. 10,6). [c.30]

На начальной стадии пластическая деформация монокристалла осуществляется движением дислокаций но одной системе плоскостей—стадия легкого скольжения. Дислокации на этой стадии перемещаются сравнительно беспрепятственно на большие расстояния, обеспечивая прогрессивную деформацию без значительного роста действующих напряжений (стадия I деформационного упрочнения). После стадии единичного (легкого) скольжения начинается стадия множественного скольжения — движение дислокации в двух и более системах. На этой стадии после значительной деформации дислокационная структура металла сильно усложняется и плотность дислокаций возрастает по сравпепшо с исходным состоянием на 4—6 порядков, достигая см" . [c.46]

Физическая природа возникновения АЭ в материале при его пластическом деформировании и разрушении, очевидно, связана с микропроцессами необратимого деформирования и разрушения материалов. Приложенная нагрузка приводит к возникновению в материале конструкции полей напряжений и деформаций, за счет энергии которых зарождаются и развиваются дефекты, приводящие в конечном итоге к разупрочнению материала. Зарождение, перемещение, рост дефек1 ов, а также их исчезновение сопровождаются изменением напря-женно-деформированного состояния и перестроением микроструктуры материала. При этом в материале перераспределяется внутренняя энергия, что приводит к возникновению АЭ. В металлах возникновение АЭ связано с образованием и движение дислокаций, зарождением и развитием трещин, с фазе- [c.255]

Интенсивность микропластической деформации на этой стадии циклического деформирования в приповерхностных слоях металла выше, чем во внутренних объемах. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа с использованием послойного удаления металла и сравнения плотности дислокаций в объеме и в приповерхностных слоях металла. Причина такого поведения связана с рядом факторюв особенностью закрепления приповерхностных источников дислокаций (имеющих одну точку закрепления), у которых критическое напряжение начала их работы значительно ниже, чем у источников в объеме наличием в поверхностном слое более грубой, чем в объеме, дислокационной сетки Франка (в этом случае для генерирования дислокаций требуется меньшее напряжение) наличием поверхностных коицен-граторов напряжений различием скоростей движения дислокаций у поверхности и внутри металлов и т.д. Есть данные, что стадия циклической микро-текучести может не наблюдаться при испытаниях на усталость с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл. [c.24]

Движение дислокаций приводит к необратимым смещениям атомов кристаллической решетки, т. е. сопровождается элементарными актами пластической деформации. Упругое взаимодействие дислокаций увеличивает общую энергию системы, повышая тем самым сопротивление пластической деформации. Ранее были рассмотрены идеализированные варианты движения и взаимодействие параллельных дислокаций благодаря дальнодейст-вующим полям напряжений. Действительная картина движения и взаимодействия дислокаций между собой и с другими дефектами кристаллической решетки намного сложнее. В данном разделе дано описание более реальной картины этих явлений. [c.84]

Чем больше снижается энергия системы при образовании атмосферы Коттрелла, тем большую внешнюю нагрузку необходимо приложить, чтобы вырвать дислокацию из атмосферы, обеспечив тем самым ее движение, т. е. пластическую деформацию. После того как дислокация вырвана из атмосферы Коттрелла, для дальнейшего движения дислокации уже не требуются столь значительные напряжения, поэтому внешнее напряжение может быть снижено. Так, в частности, можно объяснить одну из причин появления зуба текучести на диаграмме напряжение — деформация при растяжении низкоуглеродистой стали (рис. 47). [c.91]

Атмосферы Сузуки, снижая энергию системы, закреп-ляют дислокацию, делают ее менее подвижной. Поэтому, как и в случае атмосфер Коттрелла, для перемещения дислокации из состояния с большим расщеплением ( д.у.с) в меньшее ( д.у) требуется затратить дополнительную энергию. Для начала движения дислокаций необходимо увеличить внешнее напряжение. [c.93]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...