Поток дислокационный

Эффект термопластичности — появление дислокационного потока в кристаллическом теле под действием теплового потока. [c.202]

Подставляя выражение (197) в (193), находим приращение дислокационного потока, соответствующее хемомеханическому эффекту [c.124]

Поскольку JV представляет собой объем тела, растворяющийся с единицы поверхности за единицу времени, а коэффициент а = ]/и где V — активационный объем дислокаций при пла-. стическом течении, по существу численно может быть охарактеризован как максимально возможная динамическая плотность дислокаций (т. е. плотность их в момент течения), то выражение (211) формально можно интерпретировать следующим образом. Дополнительный поток дислокаций при хемомеханическом эффекте образуется в результате насыщения дислокациями поверхностного слоя до максимально возможной динамической плотности, а затем стравливания этого слоя со скоростью химического растворения. Насыщение дислокациями растворяющегося слоя возможно ввиду несравнимых величин скоростей размножения и движения дислокаций, с одной стороны, и растворения тела с другой стороны. Так, при обычных значениях скоростей коррозии стравливание одного моноатомного слоя занимает секунды и более секунды, а дислокационные процессы совершаются с околозвуковыми скоростями. Образование поверхностных источников дислокаций в процессе реализации хемомеханического эффекта приводит к быстрому насыщению поверхностного слоя дислокациями, что создает условия для множественного скольжения (в том числе поперечного скольжения дислокаций) и, следовательно, для разрушения ранее сформировавшихся плоских скоплений, т. е. для релаксации микронапряжений и разупрочнения. [c.126]

В процессе ионной бомбардировки в материал вводятся чужие атомы, пик в распределении которых расположен за пиком повреждения., где концентрация внедренных атомов для потоков, эквивалентных 10 н/см , достигает нескольких атомарных процентов. Этот эффект не имеет последствий в случае облучения собственными ионами мишени, но возможно изменение в химическом составе, когда сорт падающих ионов отличается от сорта ионов мишени. Изменение химического состава в процессе ионного облучения наблюдается в сталях и вообще в сплавах. Следует отметить, что даже бомбардировка собственными ионами представляет собой введение дополнительных межузельных атомов, влияние которых возрастает с уменьшением дислокационной плотности и числа смещений на один внедренный атом (число смещений на один внедренный атом не должно быть меньше 100, иначе необходимо учитывать дополнительное количество межузельных атомов). Влияние внедренных атомов на распухание предполагается наиболее эффективным при температуре максимума распухания [231. [c.119]

Основные положения теории термической обработки деформированного металла. Для снятия упрочнения и повышения пластичности металла выполняют его термическую обработку. В основу теории этого процесса положены экспериментальные данные последних 70-80 лет. Принято считать, что при нагревании деформированный металл стремится перейти в равновесное состояние, характеризуемое при определенной температуре минимумом свободной энергии. Возврат механических свойств, т. е. снижение прочностных и повышение пластических характеристик металла, начинает ощущаться по мере активации диффузионных процессов. Наиболее низкотемпературным процессом считается отдых , при котором происходят некоторое перераспределение дислокаций, уменьшение радиуса их кривизны, уменьшение плотности дислокаций одного знака. Скорость отдыха контролируется в основном диффузионным потоком вакансий и примесных атомов вдоль дислокационных трубок. [c.120]

В кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям. При этом в зависимости от характера взаимодействия инородных атомов с ядром дислокации возможно два различных случая. Б первом случае равновесному состоянию кристалла с дислокациями отвечает такое состояние с неравномерным распределением растворенного элемента, когда все его атомы остаются подвижными и лишь образуют атмосферы вокруг дислокационных линий ). Второй случай реализуется, когда дислокации служат эффективными стоками для атомов растворенного элемента, которые при этом удаляются из раствора. Этот случай соответствует зарождению и росту частиц выделения (второй фазы) на дислокациях. [c.263]

В настоящее время хорошо известно, что в подавляющем числе случаев зарождение усталостных трещин начинается в поверхностных или приповерхностных слоях металла. Поэтому очень важно знать закономерности пластического поведения приповерхностных слоев металла в условиях циклического деформирования. Особенности поведения приповерхностных слоев металла при усталости и их влияние на циклическую прочность рассмотрены в ряде работ [9, 10, 12, 39, 48, 49, 118-124]. Предложены различные специальные механизмы генерации дислокаций в приповерхностных слоях металла в условиях циклического деформирования, В частности, В.П. Алехин [48] предложил диффузионно-дислокационный механизм микродеформации, сущность которого заключается в том, что в поле приложенных внешних напряжений изменяется химический потенциал точечных дефектов и в материале возникают соответственно направленные диффузионные потоки, В приповерхностных слоях и, в особенности, в условиях циклического нагружения указанные процессы протекают более интенсивно, вследствие того что свободная поверхность является областью облегченного зарождения и стока точечных дефектов. Следует отметить, что вопрос о механизмах действия дислокационных источников в условиях циклического деформирования требует дальнейших теоретических разработок и проведения специальных экспериментов. [c.186]

В работе [415] задача была упрощена так, как пок ано на рис. 15.9, а. Вакансии, образовавшиеся равномерно на границе области /, диффундируют по направлению к поре. Обратный поток атомов, расположенных на границе этой области, ведет к образованию клина, который разделяет оба зерна (рис. 15.9, б). В области II (рис, 15.9, б) вакансии не образуются, однако смещения в области I, обусловленные образованием клина, аккомодируются дислокационной ползучестью. Вследствие этого получается распределение напряжений вдоль границы, показанное на рис. 15.9, б. [c.245]

Общая картина пластичности неоднородной среды в данном случае такова, что квазиупругие изменения в структурных элементах с распределенными в них дислокациями приводят к появлению дуальных дислокаций и их потоку, состоящему из вклада от завихренности (изменения плотности дислокаций со временем) и трансляционного вклада — градиентной составляющей плотности дислокационного момента (и подобных им изменений момента точечных дефектов на микроуровне). Распространение пластической деформации (или дисторсии), в свою очередь, обусловливает изменение формы дислокационных петель, как описано выше (что является не чем иным, как аккомодацией распространения деформации при сохранении неразрывности материала ). [c.51]

Рельефная поверхность пластинок первичного графита, обнаруживаемых в усадочных раковинах отливок из заэвтектического чугуна или увлекаемых потоками горячего воздуха с зеркала расплава, включает в себя различные элементы дислокационного роста (рис. 14). Значительные участки поверхности пластин представляют систему гексагональных пирамид со ступенчатыми гранями. Образование таких пирамид происходит, по-видимому, тем же путем, каким генерируются дислокации источником Франка — Рида (рис. 15). Присоединение атомов углерода к ступеньке, соединяющей точки выхода двух разноименных винтовых дислокаций (рис. 15,а),. приводит к формированию нового слоя (рис. 15,а, в), который разрастается вдоль базисной грани (рис. 15, г, д), [c.33]

Построить выражение производства энтропии и линейные законы Онзагера для проводящей термодинамической системы с дислокационным потоком (пластическое течение среды) и электрическим током (в поле электрического потенциала р). Использовать указание к задаче 96. [c.115]

Примечание. Среди перекрестных эффектов, действующих в этой системе, наиболее примечателен так называемый электро-пластический эффект, заключающийся в возникновении дислокационного потока в кристаллическом теле под действием электрического поля. Этот эффект исследовался экспериментально в опытах по влиянию мощных импульсов электрического тока на пластическую деформацию металлов. Было обнаружено возрастание последней на десятки процентов в кристаллах Ъп, 8п, С(1, [c.115]

Примечание. Эффект термопластичности — один из обсуждаемых здесь перекрестных эффектов — состоит в возникновении дислокационного потока в кристаллическом теле под действием теплового потока. Этот эффект легко наблюдать в экспериментах по выращиванию кристаллов из расплава. В этом случае с ним связан ряд следствий, в частности, появление остаточной кривизны в пластинчатых кристаллах, остаточных напряжений, от уровня которых зачастую зависит возможность получения или применения кристаллов либо необходимость их последующей обработки. Одновременно, если приняты условия, предупреждающие термопластический эффект, то возможно выращивание бездислокационных металлических кристаллов или кристаллов с контролируемой дислокационной структурой [27, 28]. [c.116]

Как было показано выше, и механическая, и электрическая энергии в кристаллах делают одну и ту же сложную работу повышают частоту колебаний частиц решетки, обеспечивают волновое движение энергии от кристалла к кристаллу, создают передвижение частиц в виде отдельных их перескоков или групповое, дислокационное движение вещества. Механизм действия электрической энергии — это возбуждение волнового процесса электронных плотностей свободных электронов. Через воспринятый ими энергетический заряд активируются уже частицы кристаллических организаций, обеспечивая тем самым все виды движения энергии по трем степеням свободы, с разными частотами. Механическая энергия не может непосредственно воздействовать на электронные плотности свободных электронов. Она создает волновые фононные потоки, а фононы с их любой, самой высокой энергией активируют электронные плотности, исчезая в момент передачи электрону своего энергетического заряда. [c.64]

Распределение мптерипла метаемых частиц в матрице происходит по гармоническому закону. За полное время взаимодействия потока частицы формируют более прочные канальные зоны метоста-бильного (аморфного) состояния материала матрицы. Пне каналов обнаруживается другая дислокационная система, отличная от исходной. [c.25]

Электронно-микроскопическое исследование на просвет, проведенное Силкоксом и Хиршем [70], показывает, что медь, облученная интегральным потоком 6,7-10 нейтрон с при 35° С, содержит 3-10 дефектов на 1 см в виде малых деформированных областей размером около 75 А. При увеличении интегрального потока до 5,6-10 и 14,0-10 нейтронам многие из этих дефектов видны как дислокационные петли. [c.267]

Работа ПЭМ основана на прохождении через фольгу из исследуемого металла потока электронов. В результате неодинакового рассеивания электронов объектом на экране ПЭМ формируется изображение — субмикроструктура (в отличие от даваемой оптическим микроскопом микроструктуры). Разрешающая способность ПЭМ — до 0,2—0,5 нм, что позволяет различить очень мелкие подробности в строении металла, в том числе дислокации и другие элементы дислокационной структуры, например стопоры. [c.71]

Образование пор при растворении кристаллов избыточной фазы сопряжено с определенными трудностями. Помимо напряжений, возникающих в твердом растворе из-за наличия градиента концентраций и объемных изменений, на формирование пористости влияет нескомпенсирован-ность атомных потоков и механизм перехода атомов через межфазную поверхность. Избыточные вакансии, образующиеся при растворении включений, во многих случаях устраняются на границах зерен, дислокационных ступеньках или образуют призматические петли. Возникающее вблизи включений пересыщение вакансиями может оказаться достаточным для проявления свойств сверхпластичности и недостаточным для порообразования. Пористость, по-видимому, не формируется при растворении включений, сохраняющих когерентную связь с твердым раствором. Она, однако, легко возникает при растворении кристаллов типа графита, когда восстановление непосредственного контакта фаз возможно благодаря разрушению включений избыточной фазы. Аналогичная картина может наблюдаться и при растворении жидких включений. [c.99]

По аналогии с моделью Фишера Смолуховский [111] рассмотрел задачу о диффузии в отдельной дислокационной трубке (цилиндре) с двумя потоками вдоль трубки и перпендикулярно к ней (отсос). Численное решение было дано в работе [112] оно показывает, что логарифм концентрации, как и в граничной задаче, линейно зависит от глубины проникновения и позволяет рассчитать из опыта ГоОц, где Го — радиус дислокационной трубки (величина, как и ширина границы, неизвестная). [c.124]

Можно высказать следующие предположения относительно отмеченного эффекта. Известно, что в кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям, вследствие чего вокруг дислокаций создаются коттрелловские облака . Поскольку аустенит может наследовать дефекты деформированной а-фазы, можно ожидать образования на них сегрегаций углерода. Б межкритичес-ком интервале наличие таких сегрегаций должно затруднять процесс выделения феррита. Это связано с тем, что в присутствии дислокаций образование зародышей новой фазы преимущественно происходит именно на них [ 54]. Однако выделение малоуглеродистой а-фазы на дислокациях, обогащенных углеродом, естественно, затрудняется. Длительное сохранение неравновесного соотношения феррита и аустенита можно объяснить смещением кривых фазового равновесия при наличии несовершенств кристаллического строения за счет повышения термодинамического потенциала фаз и реализации в связи с этим квазиравновесных состояний. [c.58]

Ранее возникновение поворотов кристаллической решетки при ПД рассматривалось как пассивное следствие неоднородности деформации ламинарного типа. Например, предполагалось, что образование иррациональных двойников Бриллиантова—Обреимова происходит за счет накопления Др в виде дислокационной стенки на границе двух разнонапряженных частей кристалла (Xj и Тг) вследствие неоднородности двух ламинарных дислокационных потоков [161]. В настоящее время одной из основных причин ротационной неустойчивости кристаллов считают коллективное движение дислокаций [162]. В этом случае ротации в пластически деформируемых кристаллах возникают под действием крутящих моментов или как следствие дислокационной неустойчивости. [c.98]

И наконец, в области весьма низких напряжений (порядка нескольких единиц кгс/мм ) и температур деформирования (7 Гкр) гетерогенно-диффузионный процесс деформации целиком переходит в чисто диффузионный в том смысле, что как создание первичных зародышей микродеформации в виде дислокационных петель, так и их дальнейший рост целиком происходит за счет диффузионных процессов. При этом вследствие общего снижения химического потенциала вакансий при сжатии, а также за счет разности химических потенциалов вакансий в неоднородном поле напряжений (на торцах, преципитатах) возникают направленные диффузионные потоки и протекают диффузионные процессы конденсации вакансий на стоках (например, на примесных или вакансионно-примесных комплексах типа А, Е -центровили - и б-кластерах и др.) с последующим захлопыванием вакансионных кластеров и образованием дислокационных петель. [c.245]

Косвенное подтверждение этого заключения дано в [155], где непосредственно в электронном микроскопе (in situ) происходят непрерывное рассыпание отдельных фрагментов границ дислокационных ячеек и образование в соседних местах образца новых дислокационных границ в ходе сверхпластического течения алюминия. Динамическое равновесие этих процессов обеспечивает возможность практически беспредельной пластической, деформации даже монокристаллов и крупнозернистых образцов алюминия при кручении. Естественно, что в экстремальных условиях давление плюс сдвиг установление подобного динамического равновесия между кристаллической и аморфной фазами еще более вероятно. Возникновение в данных условиях аномально интенсивных потоков дефектов (вакансий и диблокаций) обусловливает чрезвычайно большие скорости массопереноса в материале, его высокую химическую активность и все другие особенности, обсуждавшиеся выше. [c.18]

Под действием потока нейтронов в конструкционных сталях происходят значительные структурные изменения. По данным [125], в образцах металла сварного шва Св-10ХМФТ, вырезанных из реактора ВВЭР-440, образуются радиационные дефекты - дислокационные петли, дискообразные и округлые выделения. Дискообразные выделе-ния (предвыделения по [125]), являющиеся карбидами ванадия, имеют после облучения толщину 1-2 нм и средний диаметр > 10 нм. Их плотность в реальных для корпусов реакторов условиях облучения может достигать (5-6)х10 см . В исходном состоянии их плотность составляет (0,5 0,8)х10 см . [c.188]

Набарро [256] первым предположил, что негидростатическое поле напряжений может вызвать образование различных концентраций вакансий на поверхностях кристалла, различно ориентированных по отношению к полю напряжений. Следовательно, это приведет к потоку вакансий между поверхностя ми и потоку ионов в противоположном направлении. Таким образом, перенос вещества, обусловленный действием негидроста-тического поля напряжений, вызовет чисто сдвиговую деформацию, и в результате приложенное напряжение будет совершать работу. Очевидно, этот процесс может иметь значение, только если поток вакансий достаточно велик, т. е. существует достаточное количество источников (границ зерен) и подвижность вакансий довольно высока. Как следствие можно ожидать диффузионную ползучесть при очень высокой температуре для очень малых размеров зерен. Последнее требование также подразумевает, что источники дислокаций не могут действовать в мелких зернах (если только напряжение не является достаточно большим), и поэтому диффузионная ползучесть не будет подавлена дислокационной. Набарро отмечал также, что диффузионная ползучесть может быть весьма эффективна в мантии Земли. Эта идея была позднее воспринята Гордоном [137]Ч [c.219]

Подробную модель такого типа предложил Набарро в 1967 г. [44]. Он предположил, что отдельные сегменты eiKjH действуют как дислокационные источники Бардина Херринга при испускании и поглощении вакансий они изгибаются, причем их суммарная длина в единице объема (плотность дислокаций) возрастает. Рост дислокационной плотности компенсируется аннигиляцией сегментов противоположноЛ) знака, которые встречаются при переползании. Следовательно, на стадии установившейся ползучести плотность дислокаций, как и средняя длина сегментов сетки, не изменяется. Простые рассуждения [99] приводят к приближенному уравнению для диффузионного потока вакансий [c.118]

Теперь рассмотрим случай напряжений, достаточно высоких для того, чтобы дислокация могла преодолеть частицу по механизму Орована с образованием петель вокруг частиц (рис, 11.2, а). Уравнение для скорости ползучести, вывод которого приводится ниже, годится и для случая, когда дисло-, кационными источниками будут служить дислокационные сегменты, соединяющие частицы. Процессом, контролирующим скорость ползучести, в этом случае становится переползание петель, образованных вокруг частиц, Анселл и Виртман [250] предположили, что граница раздела матрица - некогерентная частица является эффективным источником и стоком вакансий, так что поток вакансий будет проходить между дислокацией и границей раздела. [c.158]

При общем относительно медленном охлаждении выращиваемого кристалла развивающаяся в нем при наличии значительно радиального температурного градиента пластическая деформация имеет иной механизм, приводящий к группировке дислокаций перпендикулярно плоскостям скольжения с образованием границ под малыми углами. Дислокационные картины с границами под малыми углами часто образуются в виде трехлучевых звезд с лучами, идущими вдоль направлений <Г,112>> (рис. V. 22). Иногда образуются очень сложные дислокационные узоры (рис. V. 23). Плотность дислокаций вдоль границ может достигать более 10 на 1 линейный сантиметр линии границы. В объеме кристалла границе соответствует дислокационная стена, которая представляет мощную преграду движущимся в кристалле носителям тока (электронам). Носители застревают ) на этом препятствии, не принимая участия в общем их потоке, выполняющем ту или иную функцию в полуироводниковом [c.513]

Под неустойчивостями дислокационных структур в данной главе будем понимать развитие (инкремент) флуктуаций дислокационных потоков, приводящее к пространственно-неоднородному распределению дефектов. Эксперимент свидетельствует о том, что в деформируемых материалах практически любое распределение дислокаций пространственно неоднородно. Тривиальная причина подобной неоднородности связана с гетерогенностью механизмов увеличения дислокационной плотности — новые дислокации зарождаются группами на некоторых фиксированных источниках. Более глубокие причины обусловлены коллективными эффектами в анса.мбле взаимодействующих дислокаций. [c.101]

Данная неоднородность трансляционных потоков порождает потоки поворотного типа, описываемые уравнением (1.3) для го1Л . В соответствии с (1.3) поворотные моды деформации могут осуществляться тремя каналами. Первый из них связан с релаксацией в поле поворотных моментов внутренних калибровочных полей (/ " [Л"/ ]) и определяет формирование диссипативной структуры внутри структурных элементов деформации. Вклад данного слагаемого в поворотные моды деформации возрастает с температурой деформации и ее степенью, уменьшением скорости деформации, повышением уровня возбуждения (неравиовесиости) деформируемого кристалла. Проявлением указанных поворотных мод является формирование разориентированиой ячеистой дислокационной структуры, фрагментация объемов структурных элементов при больших степенях холодной деформации [18], в ходе ползучести и высокотемпературной деформации [19, 20]. Эти поворотные моды формируют мезоскопические уровни самоорганизации потоков деформационных дефектов внутри элементов исходной структуры материала. [c.13]

Величина а]д, сог.тасно [16], есть дислокационный поток [c.35]

Из (2.88) следует, что чем меньше 2 , тем блпже к трубке 1 обращается в нуль, т. е. тем блпже распространяется (пластическая деформация) дислокационный поток. Таким образом, скорость пластической деформации направлена перпендикулярно завихренности в сторону трубки — дислокационной петли, пропорциональна вектору Бюргерса, кривизне трубкп и убывает (по модулю) с ростом г по логарифмическому закону вблизи петли и по закону 1/г вдали от нее. Так как при отсутствии завихренности поверхности т = О / = О (среда непрерывна), то [c.49]

Жаропрочность - сопротивление стали разрушению при высокой температуре, зависящее не только от температуры, но и от времени. Механизм разрушения металла при высокотемпературном длительном нагружении имеет диффузионную природу и состоит в развитии дислокационной ползучести. Под действием температуры, времени, напряжений дислокации у барьеров, создавшие упрочнение, приходят в движение (совместно с облаком легирующих элементов и примесей) в результате взаимодействия с созданными нагревом подвижными вакансиями, которые обеспечивают их переползание в другие плоскости кристаллической решетки на границы зерен. Это приводит к разупрочнению, развитию локальной пластической деформации и охрупчиванию. Дислокации, выходящие на границы зерен, создают микроступеньки и вызывают из-за соответствующего изменения размеров контактирующих зерен межзеренное проскальзывание, раскрывающее микроступеньки в поры и трещины, чему способствуют потоки вакансий. В этих условиях прочность и пластичность металла зависят от температуры и времени, т.е. от длительности нагружения. Для предотвращения ползучести жаропрочность повышают двумя основными способами [c.50]

Здесь вектор / (г, 0= гАгт/гт,л(г. О играет роль объемной силы, 1т о — компоненты тензора плотности потока дислокаций, пропорциональные скоростям дислокационных линий Ур и их векторам Бюргерса Ь [52]. Например, для системы из N параллель- [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...