Дислокации, определение плотности

Дислокации, определение плотности 723— 724 [c.860]

Результаты экспериментов [44], проведенных на слитках диаметра 30 и высотой 70 мм и закристаллизованных под поршневым давлением, показали, что при увеличении давления плотность дислокаций, определенная методом ямок травления, возрастает (рис. 12). При этом наибольшее изменение плотности дислокаций наблюдается при приложении давления до 200 МН/м . В этом же интервале давлений наиболее существенно измельчается структура сплавов и металлов, а также происходит изменение и других структурных характеристик [c.30]

Ф. Ф. Лаврентьев [245] отмечает, что уравнение (ЗЛ) определяет связь между общей плотностью дислокаций и деформирующим напряжением. В то же время дислокации определенного типа, в частности в компланарных и пересекающихся системах, могут вносить различный вклад в упрочнение. Об этом свидетельствует как анализ экспериментальных величии ао [245], которые даже для монокристаллов одного и того же металла имеют разные значения, так и анализ параметра а в теоретических моделях (табл. 8). Рассмотренные выше модели [c.101]

Вопрос определения плотности дислокаций в материалах, подвергнутых интенсивным деформациям, не является тривиальным. [c.37]

Под действием усилия резания и температуры в зоне резания в поверхностном деформированном слое может возникать дислокационная структура с определенной плотностью однородных (положительных или отрицательных) дислокаций, распределенных по определенному закону по глубине поверхностного слоя. Скопление множества однородных дислокаций на параллельных плоскостях скольжения вызывает искривление кристаллической решетки, вследствие чего возникают макронапряжения в данном объеме металла. Неоднородное (стохастическое) распределение дислокаций в деформированном поверхностном слое не будет обнаруживаться проявлением макронапряжений в данном объеме металла. [c.57]

Определение плотности дислокаций в приповерхностном слое является трудной экспериментальной задачей. Применение метода ферромагнитного резонанса (ФМР) может облегчить задачу. Уши-рение линии ФМР в пластически деформированном ферромагнетике определяется присутствием дислокаций в кристаллической решетке. Причина уширения заключается в магнитострикционной связи между спонтанной намагниченностью и упругим полем дислокации. Между шириной линии (АЯ) и плотностью дислокации р наблюдается линейная зависимость до значения р 10 см [8]. Так как электромагнитное поле высокой частоты проникает в глубь металла на величину 10" —10 см, то уширение А Я будет отражать изменение дислокационной структуры в приповерхностном слое. [c.30]

Поскольку в уширение АЯ вносят вклад дислокации и шероховатости поверхности, то при определении плотности дислокаций вклад шероховатостей вычитался из общего уширения. Определение зависимости ширины линии ФМР и коэффициента трения в никеле от времени испытания в поверхностно-активной среде показали, что в период приработки АЯ сначала возрастает от 8,2 X X 10 до 12,2 10 А/м, после чего не изменяется в рамках погрешности опыта. Для коэффициента трения наблюдается обратная 30 [c.30]

Природа явления насыщения радиационного упрочнения еще не выяснена. Возможными причинами дозового насыщения предела текучести могут быть следующие перекрытие полей напряжений, создаваемых радиационными дефектами, по достижении определенной плотности дефектов создание вокруг объемных дефектов свободных от точечных дефектов зон, размер которых входит в уравнение (3.7) каналирование дислокаций и сметание ими препятствий на пути следования образование при больших дозах облучения упорядоченной пространственной решетки дефектов. [c.73]

В работе [ 57] показано, что при небольшой плотности дислокаций предпочтительными местами образования зародыша новой фазы могут оказаться границы зерен, как области с повышенной свободной энергией. Так, подсчитано, что работа образования зародыша на единичной дислокации в два раза выше, чем при зарождении на границах зерен. Однако, если создать в теле определенную плотность дислокаций, зарождение на них становится определяющим. [c.30]

Плотность дислокаций характеризуется длиной линии дислокации на единицу объема, т. е. имеет размерность (см/см ]. Приблизительно, но не точно эта величина равна числу линий, проходящих через случайно выбранную площадку единичной площади, т. е. величине, имеющей размерность [число линий/см ]. Размерности обеих величин одинаковы, и эти два определения плотности дислокаций по существу эквивалентны. [c.58]

Заданные прочность, надежность, долговечность достигаются формированием определенного структурного состояния. Оно должно сочетать эффективное торможение дислокаций с их равномерным распределением в объеме материала либо, что особенно благоприятно, допускать определенную подвижность скапливающихся у барьеров дислокаций. Эти требования исходят из того, что хрупкое разрушение инициируют скопления дислокаций критической плотности, например, у непроницаемых барьеров, где возникают опасные локальные напряжения. Их релаксация идет двумя путями 1) образованием зародыша хрупкой трещины 2) прорывом и эстафетной передачей дислокаций в смежные области. Второй путь — путь пластической релаксации локальных напряжений — возможен при наличии полупроницаемых барьеров. Их роль, в частности, выполняют малоугловые границы — границы субзерен. [c.233]

Различные варианты состава, в том числе без брома, рекомендуются для определения плотности дислокаций у сурьмы в плоскости (111), при этом остальные плоскости подвергают полированию [131]. [c.90]

V сложности определения плотности дислокаций, но и вследствие неточности расчетов, вызванной упрощениями модели. Однако уравнение позволяет интерпретировать основные характеристики трения в дислокационных терминах. [c.54]

Рентгенографическое определение плотности дислокаций в работах [22, 38, 62] проведено на основании использования стандартных рентгеновских методик, и толщина анализируемых слоев составляла около 10 мкм и более. Как показали результаты работы [46], при трении в поверхностно-активных средах, когда основной процесс структурных изменений локализуется в слоях толщиной до 1 мКм, а на большей глубине плотность линейных 54 [c.54]

Метод травления для определения плотности дислокаций в кристаллах был за последние годы развит до высокого совершенства для кристаллических полупроводников в связи с тем, что их электрические свойства очень сильно зависят от концентрации дислокаций. В табл. 15.1 приведены травители дислокаций для различных групп веществ. [c.400]

Наличие в кристалле дислокаций и дисклинаций приводит к искажению отражающих плоскостей кристаллической решетки, в которой возникают отклонения от идеальной плоскости. В случае качественного, полуфеноменологического рассмотрения отражающие поверхности кристалла для каждого заданного направления рассеянных рентгеновских лучей можно характеризовать множеством нормалей, расположенных с определенной плотностью в некоторой области углов вблизи направления правильного брэгговского отражения. [c.260]

Образование выделений не на дислокациях приводит к меньшему выигрышу в свободной энергии и поэтому может происходить только в определенных кинетических условиях, когда процесс направленной диффузии к дислокациям требует больше времени, чем образование выделений в матрице. В недеформированном состоянии среднее расстояние между дислокациями (при плотности 10 см ) соста- [c.42]

Для измерения ряда структурно-чувствительных параметров эффективно применяются рентгеноструктурный анализ (определение плотности линейных дефектов-дислокаций по измеряемой величине блоков), прямое электронно-микроскопическое наблюдение дислокаций и косвенная оценка дислокационной структуры по ямкам травления. [c.60]

Подсчет плотности дислокаций производился по нескольким электронным микрофотографиям. Результаты приведены в табл. 14. Ошибка определения плотности составляла примерно 25%, помимо возможных систематических ошибок, связанных, например, с невидимостью части дислокаций. [c.202]

РЕНТГЕНОВСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКАЦИЙ [c.723]

Другой метод определения плотности дислокаций основан на квадратичной зависимости плотности дислокаций от истинного расширения линий р [c.724]

Методы определения плотности дислокаций [c.706]

Для определения влияния пластического деформирования на 5с необходимо определить зависимость диаметра d от пластической деформации. Для этого рассмотрим регулярную субструктуру со средним диаметром ячейки d. Предполагая, что все дислокации находятся в стенках ячеек, для средней плотности дислокаций будем иметь [c.79]

Как уже говорилось, исходный металл, не подвергавшийся еще никаким нагрузкам, содержит в себе начальную плотность дислокаций, которая возрастает при нагружении. На границе перехода металла из упругого в пластическое состояние достигается критическое значение плотности дислокаций, но сами дислокации в металле располагаются хаотически (рис. 70, а). Один из механизмов диссипации подводимой энергии - преобразование ее в энергию образования дислокаций. За счет этого каждая вновь возникающая одиночная дислокация запасает определенную порцию энергии Е (см. рис 69, а). Следующий механизм диссипации позволяет избавляться от части энергии, запасенной одиночными дислокациями, за счет их перемещения и объединения (см. рис. 69, б). Оба этих механизма действуют на всех масштабных уровнях. Но если в масштабе отдельных дислокаций они приводят к формированию дисклинаций (см. рис. 69, в), то в больших масштабах в действие вступают коллективные эффекты. Они позволяют целым коллективам дислокаций действовать как единое целое и формировать более крупные и сложные структуры. [c.109]

При прочих равных условиях, в кристаллах с дислокациями концен- ция избыточных СТД в матрице кристалла существенным образом исит от величины N . При определенных плотностях достаточно рав-viepHo распределенных в объеме выращиваемого монокристалла дис- [c.59]

Определение плотности дислокаций на электронных микрофотографиях производилось по методике, предложенной Бэйли и Хиршем [250]. При увеличении степени деформации как на поверхностных, так и объемных пленках плотность дислокаций увеличивается. Средняя величина N на поверхностных пленках составляет 6-10 см" и 2 10 см " при Т = 850°С, е = 0,89 и 3,1% (рис. 20, а, 21, а). При переходе от поверхности в глубь образца плотность дислокаций непрерывно уменьшается и на некоторой глубине от поверхности остается постоянной и далее почти не меняется (см. рис. 20, а-е, 21, а- е). Эта глубина составляет порядка 100 мкм при е = 0,89%, Т = 850°С (рис. 20, а-е). Средняя [c.41]

Однако значение энергии активации, определенное на начальной стадии деформирования из зависимостей n LjA) =/(1/Г) и 1п(Ткр/а) = /(1/Г), значительно ниже значения, определенного по температурно-скоростному изменению верхнего предела текучести. При этом полученное нами более низкое значение энергии активации пластического течения приповерхностного слоя несколько ближе к величинам, имеющимся в работах [456— 464], [108, 109]. Например, в [456, 457] U= 1,6 эВ была определена также по температурной зависимости предела текучести, а в более поздней работе [464] методом инфракрасной полярископии по исследованию релаксации напряжений вокруг отпечатка микротвердости было найдено значение f/= 1,4 эВ. В работах [108, 109] по температурной зависимости критического напряжения сдвига в Si при мягком уколе было найдено значение энергии активации U = 0,84 0,1 эВ в температурном интервале Т = 350—550°С. По-видимому, более низкие значения энергии активации для приповерхностных слоев материала по сравнению с деформацией их внутренних слоев в данном случае можно объяснить специфическими аномальными особенностями пластического течения вблизи свободной поверхности, о чем непосредственно свидетельствует образование у поверхности предпочтительно деформированного слоя с повышенным градиентом плотности дислокаций. Определенные нами значения энергии активации коррелируют с энергией образования одиночного перегиба, так как они почти в два раза меньше (1,1 1,3 1,38 эВ), чем энергия образования двойного перегиба, с которым обычно связывается движение дислокаций в кристаллах с высоким рельефом Пайерлса. Более подробно о причинах, обусловливающих более высокую скорость движения дислокаций в приповерхностной области кристалла, см. в п. 5.2. [c.140]

Существует определенная зависимость между интенсивностью разупрочнения и энергией дефекта упаковки металла, а именно энергия деформационного разупрочнения в г.ц.к.-металлах мала для металлов с большой энергией дефекта упаковки и велика для металлов с малой энергаей дефекта упаковки. Никель и медь — металлы с относительно малой энергией дефектов упаковки. Поэтому скорость разупрочнения в них мала, переползание и аннигиляция дислокаций затруднены, плотность дислокаций уменьшается медленно и поэтому, по-видимому, еще при достаточно высоких температурах удается зарегистрировать повышенную скорость диффузионных процессов в приповерхностном слое. [c.103]

Тензоры распределения дислокаций интерпретируются Крёнером [134] как избыточная плотность дислокаций, избыточная плотность дислокационных петель, избыточная, плотность пар дислокационных петель и т. д. Очевидно, что, продолжая рассуждать таким образом, можно получить полную бесконечную систему переменных внутреннего состояния, которая будет полностью описывать все детали распределения дислокаций. Вероятно, что не все детали микроскопического порядка имеют значение для макроскопического упруговязкопластического поведения по-видимому, более вероятно, что только определенные усредненные величины макроскопически эффективны. Поэтому естественно стремление ввести конечную систему переменных / = 1, 2,. .., п, где п практически мало. [c.113]

Травление на ямки травления часто является удобным способом определения плотности дислокаций и в случае полупроводниковых материалов часто применяется для оценки совершенства кристаллов. Подобные ямки образуются тогда, когда скорость травления поверхности, пересекаемой дислокациями, меньше, чем скорость травления вдоль дислокации. В случае равномерной травимости материала по всем направлениям ямки имеют круговую симметрию и выпуклую поверхность наиболее удобные для наблюдения ямки имеют резкие края они образуются на поверхностях, характеризующихся Минимальной по сравнению с другими скоростью растворения. Увеличение скорости растворения вдоль дислокации определяется главным образом степенью сегрегации примесей на дислокациях и энергией упругих.искажений решетки, зависящей от типа дислокации (см. ФМ-3, гл. 1, разд. 2.2). Ирвинг (50] показал, что наиболее эффективно травление вдоль дислокации происходит, по-видимому, в тех случаях, когда дислокация перпендикулярна поверхности, так что дислокационные ямки травления возникают не во всех кристаллах и не при всех наклонах дислокаций к поверхности кристаллов так, плотности ямок травления, соответствующих случайным или расположенным вдоль плоскостей скольжения дислокациям в сечениях 100 германия, обычно ниже, чем в тех же образцах на плоскостях 111 . Влияние ориентационной зависимости скорости травления на условия стабильного появления бугорков или ямок травления на различно ориентированных поверхностях было подробно рассмотрено Баттерманом [4] и Ирвингом [50]. [c.354]

Как установлено в итоге многочисленных теоретических и экспериментальных исследований, пластическая деформация кристалла обусловливается перемещением в нем определенного рода дефектов кристаллической структуры, называемых дислокациями. Дислокации представляют собой в некотором смысле протяженные дефекты в двух измерениях дислокация имеет атомный размер (т. е. размер порядка ангстрем), в то время как ее длина бывает существенно большей. В поликристаллическом теле (каковыми являются технические металлы) отмеченные перемещения дислокаций происходят в основном в зернах поликристалла. В ходе процесса пластической деформации дислокации определенным образом размножаются и плотность их увеличивается, а связанное с этим усиление взаимодействия дислокаций увеличивает сопротивление их перемещению в теле и, тем самым, рост сопротивления пластической деформации, т е. упрочнение (наклеп). С развитием пластической деформации обычно возрастает плотность не только дислокаций, но и других микродефектов, что тоже увеличивает сопротивление пластической деформации. Сейчас известно много книг, в которых все это излагается достаточно подробно (см., например, Д. Халл, Введение в дислокации, Атомиздат, 1968, Ф. Макклинток, А. Аргон, Деформации и разрушение материалов, Мир . 1970). [c.63]

Анализ распределения интенсивности в пространстве обратной решетки показывает, что при заметном (хотя и не очень большом) избытке дислокаций определенного знака это распределение может быть существенно анизотропным — гораздо более широким в некоторых направлениях плоскости, перпендикулярной дифракционному вектору, чем в направлении этого вектора [33]. Эффекты, связанные с избыточными дислокациями, не проявляются на дебаеграмме, но приводят к существенной анизотропии распределения интенсивности на рентгенограмме качания и лауэграмме. Исследование такой анизотропии дает метод раздельного определения суммарной плотности дислокаций и плотности избыточных дислокаций Ап . Величина Т (Н ,) в этом случае имеет вид [33] [c.263]

При искусственном деформационном старении низкоуглеродистой стали в равновесном состоянии интенсивный подъем ударной вязкости наблюдается лишь при температурах выше 350—450° С, так как в указанном интервале кривые an=f(t iap) претерпевают либо задержку в подъеме, либо даже некоторое падение. В этом же интервале наблюдается увеличение или задержка в падении Оу, 0т, Ов, НВ, Не и уменьшение или задержка в подъеме o и я з (рис. 24, 30) [108]. Исследование влияния степени деформации на эТот эффект показало, что он более четко выражен по упрочнению и падению пластичности для оптимальной степени деформации, почти не проявляется для меньших степеней и несколько уменьшается для более высоких (см. рис. 30). Увеличение степени деформации несколько снижает температуру максимума упрочнения и минимума пластичности. Следовательно, рассматриваемый эффект требует определенной плотности дислокаций и дислокационной структуры. Хотя природа его не ясна, можно предполагать, что он связан с предрекристаллизационным перераспределением дислокаций типа полигонизации и сегрегацией на полигональных стенках +N [8, с. 127, 121]. Более четкие полигональные стенки, к тому же закрепленные +N, являются более эффективными препятствиями для дислокаций, чем размытые границы, созданные деформацией (небольшой). Поэтому, вероятно, происходит упрочнение и падение пластичности. Интересно, что упрочнение может достигать максимального уровня, полученного при более низких температурах старения, но пластичность, хотя и падает, но остается выше соответствующих минимальных значений. Таким образом, в ин- [c.72]

Начиная с определенной температуры при отжиге холодноде формированного металла происходят сильные изменения микроструктуры, которые относятся к процессу, называемому рекристаллизацией. Наряду с вытянутыми деформированными зернами даже при небольших увеличениях светового микроскопа можно различить новые более или менее равноосные рекристаллизованные зерна (рис. 19,6). По мере увеличения времени или температуры отжига площадь шлифа, занятая новыми зернами, возрастает, а старые деформированные зерна постепенно исчезают (рис. 19,в). Рентгеновский анализ, а позднее электронная микроскопия фольг показали, что новые равноосные зерна отличаются от старых вытянутых зерен деформированной матрицы не только формой, но и, что гораздо важнее, более совершенным внутренним строением, резко пониженной плотностью дислокаций. Если плотность дислокаций в сильно деформированном металле составляет 10"—ом , то после прохождения рекристаллизации она снижается до 10 — —10 см-2. [c.52]

Вильямсон, С м о л л м а н. Определение плотности дислокаций в некоторых отожженных и холодно-деформированных металлах по рентгенограммам Дебая — Шерера. Проблемы современной физики. Сборник переводов и обзоров иностранной периодической литературы. Л 9, ИЛ. 1957. [c.220]

По мере увеличения длительности действия циклической нагрузки в металле образуются скопления дислокаций критической плотности [40]. Обоазование скоплений дислокаций в данных условиях представляется вполне вероятным, учитывая очень малые локальные объемы, в которых развиваются указанные выше структурные процессы. В исследуемом случае такими рабочими объемами являются весьма мелкие пластинки феррита (толщина их не превышает 1 мк), чередующиеся с жесткими пластинками цементита. В пределах столь малых объемов локализуются процессы, связанные с порождением, движением и взаимодействием дислокаций и других дефектов в результате, уже при сравнительно невысокой средней плотности дислокаций (отнесенной ко всему объему металла) в микрообъемах пластичной составляющей — в феррите — скопление дислокаций достигнет критической плотности. Вследствие уменьшения подвижности дислокационных сегментов в таких скоплениях, а также в результате взаимной блокировки полями упругих напряжений самих дислокационных скоплений фон внутреннего трения должен с определенного момента циклического нагружения начать уменьшаться, что и наблюдается на опыте после пропуска 300 млн. т груза (см. рис. 77). Следовательно, стадия вторичного снижения внутреннего трения свидетельствует о непрерывном возрастании числа таких скоплений. [c.109]

Специальный метод определения плотности дислокации применен в работах, посвященных исследованию материалов с применением мик-ропучка (т. е. облучения очень малой поверхности образца). [c.724]

Б холоднодеформированном металле при нагреве миграция границ зерен и изменение размера и формы зерен имеют свон специфические особенности. В этом случае получает развитие процесс рекристаллизации обработки или первичной рекристаллизации. Движущей силой процесса является накопленная при пластической деформации энергия, связанная в основном с образованием дислокаций высокой плотности (до 10"—10 см- ). Рекристаллизация обработки приводит к образованию новых равновесных зерен с обновленной кристаллической решеткой. При этом свободная энергия рекристаллизованного металла становится меньше, чем деформированного, вследствие уменьшения плотности дислокаций (до 10 —10 см ). Процесс состоит из образования зародышей новых зерен и их роста. Имеется определенная аналогия с фазовыми превращениями диффузионного типа. Накопленная в объеме зерен энергия деформации примерно в 100 раз выше поверхностной энергии их границ. Поэтому рекристаллизация на первых этапах может привести к образованию мелких зерен и увеличению их количества по сравнениню с деформированным металлом. [c.116]

Дислокации формируются естественным образом при кристаллизации металла, когда в качестве зародышей твердой фазы выступают фуллереновые комплексы (см. раздел 3.4,2), Дислокации являются неотъемлемой частью реальных металлов и несут определенные функции. Исследования показали, что металлические материалы достигают энергетически наиболее выгодного состояния лишь в том случае, когда в них присутствует определенная равновесная плотность дислокаций - р. Под плотностью дислокаций понимают суммарную длину дислокаций в см, приходящуюся на единицу объема Vкристалла, выраженную в см1 Таким образом, размерность р - см При производстве металлических материалов начальная плотностью дислокаций составляет обычно менее 10 см . [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...