Блокированная дислокация

Дислокации неподвижны, а. р. э. подвижны, что приводит к блокированию дислокаций примесью. Под действием соответствующего напряжения при низких температурах, когда а. р. э. становятся неподвижны, дислокации могут оторваться от блокирующих их атомов и скользить в кристалле. [c.220]

Основная роль внедренных атомов примесей заключается в том, что в их присутствии происходит сильное блокирование дислокаций, благоприятствующее образованию дислокационных скоплений и формированию таким образом зародышей трещин. [c.430]

Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23]

Старение после циклического деформирования в течение определенного числа циклов приводит к блокированию дислокаций и затрудняет их последующее разблокирование при дальнейшем циклическом нагружении, что подтверждается измерением внутреннего трения [31, 32]. [c.15]

Высокое сопротивление ползучести некоторых сложных керамических материалов обусловливается большой энергией активации для механизма Пайерлса, интенсивным блокированием дислокаций растворенными атомами и большой энергией активации диффузии. У более пластичных материалов наиболее высокая сопротивляемость ползучести достигается, как уже указывалось выше, в результате введения н пластичную матрицу яа основе жаропрочного твердого раствора с о. ц. к. решеткой специальных твердых и одновременно стабильных фаз. Сопротивляемость ползучести таких сплавов определяется не только природой и распределением второй фазы, но и характеристиками ползучести более мягкой матрицы, в которую введена твердая фаза. Дополнительного повышения сопротивляемости ползучести сплава, содержащего дисперсную твердую фазу, можно достигнуть в результате дальнейшего упрочнения пластичной матрицы. Однако ниже будут рассмотрены только однофазные альфа-твердые растворы, чтобы выявить основные факторы, влияющие на поведение материала при ползучести. [c.299]

Поскольку у нитридных слоев на молибдене имеются микротрещины, увеличивающиеся при нагреве и приложении нагрузки, первый фактор упрочнения не может быть реализован. Поэтому обнаруженное упрочнение объясняют [192] концентрацией внедренных атомов азота (возможно, и водорода) по границам и субграницам зерен, которые быстро отравляют заторможенные у субграницы краевые дислокации. Такие краевые дислокации могут перемещаться, только переползая на другую плоскость скольжения, но блокирование дислокаций примесями внедрения замедляет их переползание. Наиболее заметно скорость ползучести уменьшается в объемах, прилегающих к диффузионному слою, где концентрация атомов внедрения максимальна. Определенный вклад вносят также дисперсные нитриды титана и циркония, образующиеся в основном на границах зерен и заметно тормозящие их взаимное скольжение. [c.176]

Если основными источниками примесных атомов при деформационном старении служат избыточные фазы и сегрегации у границ зерен, то следует ожидать большей степени неоднородности блокирования различных дислокаций и дислокационных систем по сравнению с выделением непосредственно из твердого раствора. Это связано с повышенной конкуренцией между различными дислокациями и дислокационными системами, обусловленной различным их пространственным расположением относительно указанных источников (кинетический фактор) и различным соотношением их потенциальных энергий (термодинамический фактор). Интересным и практически важным следствием большей неоднородности блокирования дислокаций в описанных условиях старения должно быть получение меньшей величины зуба и длины площадки текучести при нагружении деформационно состаренной стали. При прочих равных условиях длина площадки текучести должна увеличиваться с увеличением однородности блокирования различных дислокаций (см. с. 58). [c.41]

Таким образом, детальное исследование кинетики изменения различных прочностных характеристик дает возможность получить важную информацию о кинетике блокирования дислокаций на уровне различных степеней последующего деформирования. [c.53]

Так как определение этих характеристик связано со сравнительно большими деформациями, то их изменение происходит, как и сТр, п, на более поздних стадиях старения, чем изменение /п.т, 0у, сТт, и обычно после окончания изменения /п.т- Изменение бр фиксируется раньше, чем изменение 8, что вполне согласуется с изложенной выше концепцией о связи между степенью деформации, необходимой для определения данного свойства, и степенью блокирования дислокаций при старении. [c.53]

Таким образом, изменение механических свойств на первой стадии старения объяснимо с учетом неоднородного блокирования дислокаций вследствие их топографии, различной плотности и взаимодействия и предполагает наличие процесса разблокирования дислокаций от примесных атомов. [c.57]

Влияние радиационного упрочнения изучали Мэйкин и Минтер [54] на чистой никелевой проволоке. Облучение проводили при 100° С интегральными потоками в пределах 9,5 1 10 нейтронIсм . После-радиационное исследование состояло из механических испытаний с оценкой изменения предела прочности, предела текучести и пластичности (относительного удлинения). Эти опыты явились попыткой разделить и оценить влияние искажения решетки и блокирования дислокаций вследствие облучения на упрочнение. Они обнаружили, что упрочнение решетки чистого никеля зависело от величины полного интегрального нейтронного потока следуюш,им образом [c.261]

Нами рассмотрено влияние дополнительного отпуска и температуры испытаний на стабильность упрочненного с помощью обкатки поверхностного слон, а также сопротивление усталости и коррозионной усталости некоторых нержавеющих сталей [219]. Показано, например, что дополнительный отпуск при 200 и 400°С обкатанных с усилием 800 Н образцов из стали 13Х12Н2МВФБА повышает их предел выносливости на 100 и 50 МПа соответственно. Дополнительное повышение выносливости упрочненных ППД образцов можно отнести за счет деформационного старения наклепанного слоя, которое связано с блокированием дислокаций атомами углерода и азота, содержащимися в твердом растворе. Механические свойства наклепанного слон после отпуска стали при 400°С ниже, чем после отпуска при 200°С, и деформационное старение проявляется слабее, а предел выносливости снижается. [c.165]

Исследования влияния азота, по-видимому, указывают на то, что азот может бить наиболее вредной примесью [76, 881 его критическое содержание равно 0,002—0,003% и даже ниже (рис. 7) [76]. Азот, находящийся в твердом растворе, оказывает более вредное влияние на пластичность, чем тогда, когда он выделяется в виде нитрида хрома. При быстром охлаждении наблюдается тенденция к сохранению азота в твердом -растворе и к повышению температуры перехода, в то время как медленное охлаждение позволяет получить более полное выделение нитрида. Например, при испытаниях на изгиб температура перехода хрома, содержавшего 0,029 о азота, найдена равной 150—200° после закалки в воду с 1200° и около 50° после охлаждения с печью от тон же температуры [76 . Кроме того, наблюдения показывают, чго минимальное содержание азота, вызывающее хрупкость, значительно ниже для рекристаллизованного материала, чем для холоднодеформированных образцов [44 . Сделаны попытки объяснить это влияние азога на основании представления о блокировании дислокаций [44]. Эта теория учитывает взаимодействие между дислокациями и определенными растворенными в металле атомами, которое, как было показано, влияет на предел текучести и деформационное старение. [c.883]

Связь между дислокациями и примесными атомами можно оцепить методом внутреннего трения. В ряде работ (Саррак, Суворова, Энтии [164]) исследовалось взаимодействие между дислокациями и примесными атомами внедрения в железе. Показана зависимость взаимодействия от состава сплава. Отмечено [165], что увеличения содержания углерода в л<елезе от 10 до 10 " % (по массе) достаточно для блокирования дислокаций. В сильно деформированном железе (р = 10 сж" ) для этой цели потребуется 6 10 2% (ат.) С. Равновесная концентрация углерода в твердом растворе железа нри комнатной температуре значительно меньше 7 10 % (ат.), но скорость достижения равновесия при этой температуре очень мала. [c.198]

Выпадение мелкодисперсных частиц вызывает повышение сопротивления деформированию, и на первой стадии нагружения, когда частицы еще малы, наблюдалось сильное уменьшение ширины петли и рост предела текучести [69, 70]. Коагуляция частиц, вызывавшая ослабление границ зерен, на некоторой стадии нагружения, зависящее от уровня нагрузки, приводила к возникновению Ашкротрещин по границам зерен, и при измерении деформаций на определенной базе образца получали увеличение ширины петли гистерезиса. Повышение сопротивления деформированию на первых стадиях нагружения связано в основном с блокированием дислокаций выпавшими частицами, эффективность которой зависит также и от количества частиц. Увеличение размера частиц на последующих стадиях нагружения сопровождается в основном за счет их коагуляции и в связи с этим уменьшением плотности частиц. Последнее обстоятельство облегчает перемещение дислокаций либо за счет их отрыва, либо за счет переползания. В резу.льтате на последующих стадиях нагружения уменьшается сопротивление материала малоцикловому деформированию, и это также наряду с ростом доли деструктивной деформации за счет роста поврежденности материала приводит к увеличению ширины петли гистерезиса. [c.186]

Если левая часть приведенных соотношений меньше правой, то материал не будет склонен к хрупкому разрушению Отсюда видно, что повышение всех факторов, приводящих к упрочнению (рост ст,, Стт). а также увеличение размера зерна d, прочности блокирования дислокации Ку будут увеличивать левую часть соотношений и, следовательно, приводить к охрупчиванию материала Поскольку при уп рочнении значения Tj и Ку растут, то компенсирующим фактором этого вредного влияния может быть лишь уменьшение размера зерна d [c.48]

Из всех легирующих элементов в наибольшей степени никель понижает хладноломкость стали. Никель и железо полностью растворимы друг в друге, имеют близкое кристаллическое строение решеток. Никель не является карбидообразующим элементом, он находится в твердом растворе в феррите шт аустените. Никель упрочняет феррит и одновременно увеличивает его вязкость. Никель Згвеличивает прокаливаемость стали, измельчает зерно, а также снижает концентрацию примесей на дислокациях и уменьшает блокирование дислокаций примесными атомами внедрения. [c.606]

Проблемы прочности поверхностного слоя выдвигаются на первый план при создании материалов для работы в условиях абразивного и отчасти эрозионного изнашивания. Основными механизмами упрочнения при ионной имплантации являются 1) деформационное упрочнение при пластическом формоизменении легируемого слоя 2) упрочнение за счет образования твердых растворов 3) сегрегация имплантированных атомов (в первую очередь легких) к дислокациям и блокирование их перемещения при образовании атмосфер Коттрелла и Сузуки 4) блокирование дислокаций фазовыми выделениями и отдельными дефектами строения 5) изменение деформационных характеристик приповерхностных слоев 6) упрочнение за счет высокопрочных выделений типа нитридов, карбидов, боридов и т. д. 7) фазовые превращения. [c.91]

Как и в случае железа, введение небольшого количества примесей оказывается достаточным (благодаря блокированию дислокаций) для замедления полигонизации и позволяет вырастить монокристаллы заданной ориентации методом Тидема. Так, при [c.461]

Сложная температурная зависимость статической и циклической прочности стали 22К связывается с процессами динамического деформационного старения, происходягдими при нагружении в условиях повышенных температур и сопровождающимися блокированием дислокаций мелкодисперсными частицами примесей. Анализ результатов, полученных при мягком нагружении, показывает, что динамическое деформационное старение снижает скорость накопления односторонних пластических деформаций и усталостных повреждений в области переходных и квазистатических разрушений. При этом долговечность в зоне температур старения оказывается выше долговечности для температур вне этой зоны. [c.59]

Как следует из приведенных выше данных, в условиях интенсивного деформационного старения наиболее пре авитель-ным для описания структурных изменений является параметр и, определяющ,ий отношение среднего размера (диаметра) частиц к расстоянию между ними. Выпадение карбидной фазы в процессе нагружения приводит к блокированию дислокаций и тем самым препятствует их перемеш,ению, повышая предельное усилие (предел-текучести) начала перемеш,ения дислокаций. Вместе с тем выпадение карбидной фазы и ее перераспределение к границам зерен приводит также к снижению пластичности материала, и разрушение в таких случаях может носить хрупкий характер [8]. Как было показано выше и в работе [8], процесс карбидообразования интенсифицируется действием механической нагрузки и зависит как от уровня последней, так и от ее вида (циклическое или статическое нагружение, форма и длительность цикла). [c.113]

При легировании твердого раствора на его сопротивляемость высокотемпературной ползучести будут оказывать влияние следующие факторы диффузионные эффекты, изменение энергии дефектов упаковки, изменение сил Пайерлса, упрочнение механизмом Мотта-Набаро, упрочнение в результате выделения зон Гинье—Престона, блокирование дислокаций атмосферами Сузу- [c.299]

КИ, блокирование дислокаций атмосферами Коттрелла, упрочнение в результате образования ближнего порядка (механизм Фишера). [c.300]

Блокирование дислокаций атмосферами Сузуки [78] является перспективным механизмом повышения сопротивляемости высокотемпературной ползучести сплавов с г. ц. к. решеткой и поэтому заслуживает более подробного рассмотрения. Как указывалось, дефект упаковки между частичными дислокациями Шокли в г. ц. к. системе представляет собой два атомных слоя, в которых атомы упакованы аналогично гексагональной плотноупакованной решетке. При высоких [c.303]

При дальнейшем повышении нагрузки вблизи блокированных дислокаций будут возникать пики напряжений, приводяш ие к образованию треш ин. Стро [6331 показал, что величину критических скалываюш,их напряжений вдоль плоскости скольжения, необходимых для образования трещ ин, можно записать в виде т = а X [c.64]

Сноеком [19] и другими [20] рассмотрен этот, отличный от Кот-трелловского, механизм взаимодействия и блокирования дислокаций атомами углерода и азота в а-железе, благодаря взаимодействию тетрагональных (сдвиговых) искажений, появляющихся при внедрении этих атомов в о. ц. к. решетку с соответствующими полями напряжений у дислокаций. Для этого необходимо получить определенное (упорядоченное) расположение внедренных атомов, чтобы касательные напряжения, создаваемые ими, в максимальной степени уменьшали касательные напряжения, создаваемые дислокацией. Другими словами, внедренные атомы должны располагаться таким образом, чтобы тетрагональное растяжение решетки в максимально возможной степени уменьшало деформацию решетки у дислокации в направлении ее скольжения. Например, если дислокация лежит в плоскости (110) с направлением скольжения [111], то для получения эффекта блокировки дислокаций путем упорядочения по Сноеку внёдренные атомы должны располагаться на ребрах куба с направлением [100] и плоскостях (100). Существенно, что в рассматриваемом случае примесным атомам нет необходимости перемещаться на большие расстояния. Упорядочение достигается за счет элементарных перескоков атомов на расстояния, не превышающих межатомных [по расчету на 3/2 а. [c.12]

Наблюдаемый одновременно эффект охрупчивания (снижение энергоемкости разрушения, повышение температуры хладноломкости и т. д.) менее удовлетворительно объясняется существующей теорией деформационного старения [7]. Блокирование дислокаций примесными атомами должно увеличивать вероятность возникновения и развития хрупких трещин, так как уменьшается возможность релаксации упругих напряжений за счет пластической деформации. При этом, как показано в работах [43, 44, 45, с. 157], возрастает интенсивность температурной зависимости предела текучести по сравнению с деформированным состоянием, что обычно связывают с увеличением склонности к хрупкому разрушению при снижении температуры нагружения. Однако хрупкость деформационно состаренной стали обьйчно оказывается более высокой не только по сравнению с деформированным, но и по сравнению с исходным состоянием (например, отожженным). В то же время блокировка дислокаций после отжига должна быть более сильной, чем после деформационного старения или, по крайней мере, одинаковой. Поэтому понимание природы охрупчивания при деформационном старении требует, по-видимому, более тщательного изучения природы влияния самой деформации на хрупкость. Это можно сделать, например, с помощью энергетических схем вязкого и хрупкого разрушения [46]. С возрастанием плотности дислокаций увеличивается величина упругой энергии, запасенной в металле. Эта величина, а следовательно, и плотность дислокаций не может превосходить определенного критического значения, которое определяется наступлением разрушения. С учетом неоднородности распределения дислокаций уже небольшая предварительная деформация может создать в отдельных объемах критическую плотность дислокаций. Если при последующем нагружении только некоторые из них релаксируют в трещину, то вследствие локальности процесса разрушения это уменьшит работу зарождения трещины. Степень релаксации упругих напряжений путем пластической деформации при развитии трещины будет меньше в деформационно состаренной стали не только вследствие блокировки дислокаций примесными атомами, но и вследствие более высокой исходной плотности самих дислокаций. Другими словами, достижение критической плотности дислокаций в деформационно состаренной стали требует меньшей дополнительной деформации, чем достижение указанной плотности в исходном (отожженном) состоянии. Это можно учесть в предлагаемых уравнениях хрупкого разрушения [7] через уменьшение величины эффективной поверхностной энергии стали после деформации и старения. [c.28]

Таким образом, при деформационном старении стали изменяется степень блокирования дислокаций вследствие изменения (в первом приближении) плотности атомных атмосфер. Следовательно, процесс деформационного старения есть процесс многостадийный, причем классификация различных стадий связана с интенсивностью блокирования дислокаций и с предполагаемой схемой изменения механизма упрочнения при старении [43 47, с 957 49]. Первая стадия старения — стадия образования атмосфер — заканчивается, когда условная плотность атмосфер достигает 1—2 атомов или незначительно превосходит эту величину. Упрочнение связано с отрывом дислокаций от примесных атомов. Вторая стадия (стадия сегрегации) наблюдается при достижении условной плотности атмосфер в 5—10 атомов, когда значительная Часть дислокаций, введенных деформацией, не разблокируется при повторном нагружении [48, 491. Как было отмечено, при этом изменяется механизм упрочнения. На основании имеющихся экспериментальных данных вероятнее всего предположить неоднородную блокировку различных дислокаций, причем эта неоднородность сохраняется на протяжении всего процесса старения. При этом вторая стадия старения может быть описана и как процесс увеличения количества сильно заблокированных дислокаций, которые не освобождаются при повторном нагружении. На практике деформационное старение стали чаще всего заканчивается стадией сегрегации. Тогда возникает вопрос, каково соотношение между концентрацией примесных атомов в твердом растворе и у дислокаций [c.30]

Так как блокирование дислокаций примесными атомами в деформационно состаренной стали, по всей вероятности, меньше, чем, например, в отожженной, то возрастание или неизменность /п.т после старения будет связано уже с тем, что в деформационно состаренной стали роль микроструктуры в значительной мере заменена ролью дислокационной структуры и взаимодействием дислокаций. Можно полагать, что во всех случаях дислокационная субструктура более дисперсна, чем исходная микроструктура, что будет способствовать увеличению /п.т даже при меньшей блокированности дислокаций примесными атомами, чем в исходном состоянии. Это вполне согласуется с экспериментальными наблюдениями различий в продвижении фронта Чернова—Людерса в отожженном и деформационно состаренном состоянии [39]. В последнем случае указанный фронт движется мелкими скачками, не пронизывая сразу все поперечное сечение образца, и перпендикулярен к оси образца (а не лежит, как обычно, под углом 45°). [c.62]

Смотреть страницы где упоминается термин Блокированная дислокация : [c.69] [c.70] [c.81] [c.81] [c.82] [c.167] [c.13] [c.43] [c.43] [c.206] [c.232] [c.103] [c.45] [c.72] [c.167] [c.209] [c.104] [c.36] [c.42] [c.58] [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...