Поле дислокаций

Поле напряжений, оставляющее поверхность среды свободной, описывается суммой полей дислокации и ее зеркального отражения в плоскости у, г, как если бы они были расположены в неограниченной среде [c.163]

При т, превышающих Ткр, конфигурация становится нестабильной и дислокация самопроизвольно расширяется, занимая положения 2, 3, 4. В положении 4 части дислокационной петли С п С имеют винтовые компоненты противоположного знака, т. е. они движутся навстречу друг другу в одной и той же плоскости скольжения и взаимно уничтожаются. В результате этого происходит разделение дислокации на две внешнюю и внутреннюю (положение 5). Внешняя дислокация разрастается-до поверхности кристалла, а внутренняя занимает исходное состояние. После этого весь процесс начинается сначала и будет продолжаться до тех пор, пока приложены внешние напряжения. Число дислокаций, генерируемых источником Франка — Рида, неограниченно, но в общем случае не все внешние дислокационные петли покидают кристалл. Число дислокаций увеличивается до тех пор, пока в результате взаимодействия упругих полей дислокаций суммарное обратное напряжение не сбалансирует критическое напряжение сдвига Ткр, необходимое для действия источника. После этого источник становится неактивным. [c.111]

В свою очередь единичные дислокации могут расщепляться на неполные (частичные, полу-) дислокации, уменьшая свою энергию. Для того чтобы такое деление происходило, необходимо выполнение условия [c.242]

Дислокация 2 вводится в поле дислокации 1 с век-тором Бюргерса bi по схеме рис. 27, б, т. е. разрезкой вдоль поверхности А с последующим сдвигом на Ь2. [c.53]

Из анализа изменения fa и /л следует, что растворенный атом выталкивается из сжатых областей поля дислокации и втягивается в растянутые. [c.60]

Однако при растяжении с одновременным воздействием гидростатического давления предельная до разрушения деформация увеличивается достаточно значительно. а разрушающее напряжение возрастает не намного, причем хрупко разрушающиеся металлы при наложении гидростатического давления разрушаются вязко при наличии значительных деформаций. Рассматривая механизмы разрушения с позиций теории дислокаций, И. А. Одинг отмечает, что так как взаимодействуют силовые поля дислокаций, содержащие и касательные, и нормальные напряжения, то трудно говорить, какие же напряжения—растяжения, сжатия или сдвига — ответственны за разрушение . Касательные напряжения, вызывающие пластическую деформацию, приводят к увеличению дефектов кристаллической решетки, росту уровня внутренних напряжений, препятствующих внешним приложенным напряжениям, и подготавливают металл к разрушению. Нормальные напряжения растяжения ускоряют процесс разрушения, а нормальные напряжения сжатия, в частности приложенное гидростатическое давление, подавляют процесс разрушения. [c.447]

Высокая подвижность растворенного примесного атома приводит к быстрому снижению силы взаимодействия и соответственно напряжения течения, и наоборот, чем ниже подвижность, тем более эффективным будет упрочняющее влияние примеси. Таким образом, при низких температурах дислокация движется в периодическом поле упругих напряжений со стороны растворенных атомов, как бы раздвигая их за счет внешнего напряжения. По мере повышения температуры атомы примеси под действием упругого поля дислокации все более легко уходят в сторону от плоскости скольжения и их вклад в сопротивление движению дислокаций быстро снижается. При температурах порядка 0,3 Тпл. скорости дислокаций и элементов внедрения становятся соизмеримыми [88, 89], прямой эффект примесного упрочнения снижается практически до нуля, но еще остается эффект взаимодействия дислокаций с атмосферами [4]. [c.47]

Твердорастворное упрочнение (Олэ). связанное, как известно [187, 218, 219], в основном с размерным несоответствием атомов легирующего элемента н матрицы и с различием их упругих постоянных, сводится к взаимодействию упругих полей дислокаций с упругими полями вокруг атомов легирующих элементов. Сила, действующая на растворенный атом со стороны упругого поля дислокации, при высоких температурах вызывает его дрейф в направлении приложенной силы. Этот дрейф представляет собой ни что иное, как релаксацию [c.92]

Универсальность формулы (3.1) подтверждается возможностью выведения ее из соображений размерности [232]. Многочисленные экспериментальные подтверждения указанного соотношения свидетельствуют о справедливости трактовки сопротивления деформированию как результата взаимодействия дислокаций. Обычно рассматривают [66, 228] три основных типа взаимодействия взаимодействие с упругими полями дислокаций, скользящих в параллельных плоскостях одной [c.98]

Энергия поля упругих напряжений полой дислокации в расчете на одно межатомное расстояние вдоль дислокации [6] [c.58]

Величина запасенной энергии деформации различна на разных стадиях деформации [36] на заключительной III стадии доля запасенной энергии составляет всего лишь около 5% от всей затраченной энергии деформации (остальные 95% рассеиваются в виде тепла, и это свидетельствует об аннигиляции упругих полей дислокаций), тогда как на стадии деформационного упрочнения эта доля значительно больше. В литературе приводятся разные значения например, в случае крупнозернистой меди доля запасенной энергии достигает примерно 10%, для более мелкозернистых материалов она имеет гораздо более высокие значения. Последнее связано с высокой концентрацией упругих напряжений при скоплении дислокаций у препятствий, в частности границ зерен (напряжение у головной дислокации скопления пропорционально числу дислокаций в скоплении). Полагают [36], что для группы дислокаций у препятствия справедлива аналогия со сжатой пружиной, т. е. запасается вся энергия, подведенная извне. [c.47]

Силовые поля дислокаций взаимодействуют между собой. Если дислокации разных знаков находятся в одной плоскости скольжения, то при достаточном сближении они взаимно притягиваются и уничтожаются. Дислокации одного знака отталкиваются друг от друга. По мере сближения сила их взаимного отталкивания возрастает, в зоне сближения таких дислокаций возникает высокая концентрация напряжений, причем тем больше, чем больше дислокаций находится в зоне скопления. [c.16]

Согласно высказанным выше предпосылкам следует ожидать некоторого упрочнения медной пленки, сформировавшейся между контактируемыми поверхностями, ввиду того, что дислокации внутри пленки будут отталкиваться от поверхностей раздела фаз. Однако это явление, по-видимому, не имеет места, потому что толщина пленки сравнима с дальнодействующим упругим полем дислокации, в результате чего линейные дефекты не могут закрепляться. Этому также способствует значительная тепловая энергия в контакте, сравнимая с энергией активации движения дислокаций. [c.30]

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]

ДИАМАГНЕТИЗМ <возникновение в веществе (диамагнетике) намагниченности, направленной навстречу внешнему (намагничивающему) полю Ландау — диамагнетизм, вызванный движением свободных электронов вещества по спиральным квантовым орбитам под воздействием) внешнего магнитного поля ДИСЛОКАЦИЯ <—дефект кристалла, представляющий собой линию, вдоль и вблизи которой нарушено правильное расположение атомных плоскостей винтовая — дислокация, моделью которой может служить атомная плоскость, имеющая вид пологой винтовой лестницы краевая — дислокация, моделью которой может служить оборванная внутри кристалла атомная плоскость) ДИСПЕРГИРОВАНИЕ— тонкое измельчение твердых тел или жидкостей, приводящее к образованию дисперсных систем [c.229]

Условие роста зародыша нового зерна получают, полагая, что изменение поверхностной энергии за счет увеличения площади поверхности нового растущего зерна меньше, чем уменьшение упругой энергии полей дислокаций, исчезнувших в этом новом зерне [c.123]

Упругая энергия взаимодействия примесных атомов с полем упругих напряжений дислокации равна работе, необходимой для замещения или внедрения атома примеси в поле дислокации. Эта энергия и пропорциональна напряжению а г) -и деформации ( ), возникающим при таком внедрении или замещении [c.299]

Наиболее существенным допущением в разобранной модели зарождения на дислокациях является условие некогерентности образующегося зародыша, так как это приводит к исчезновению упругого поля дислокации. Кроме того, в модели Кана проведено рассмотрение в однокомпонентной системе. [c.30]

Понятие дислокационного ансамбля включает в себя микронные участки материала, характеризующиеся некоторой критической скалярной плотностью дислокаций, при которой а) силы взаимодействия между отдельными дислокациями/ = Vp) /2 соизмеримы с действием на них сил со стороны внешних напряжений/ = [140] б) протяженность рассматриваемого участка превышает радиус экранирования упругого поля дислокаций [139, 141]. В таких условиях дислокации образуют пространственные квазиравновесные конфигурации (низкоэнергетические дислокационные субструктуры [134]). По мнению авторов [134, 139], в этом случае причиной расслоения изначально однородного распределения дислокаций является их стремление к относительному минимуму полной энергии упругого поля дислокационной подсистемы. [c.86]

Остаточные напряжения (после обработки давлением, резких тепловых воздействий, фазовых превращений, сопровождающихся изменениями объема) уравновешиваются в объеме всей детали (или значительной ее части), вследствие этого детали по объему имеют зоны напряжений разного знака. Это объясняет термин зональные напряжения. Термин макронапряжения имеет смысл только в связи с представлением о микронапряжениях как напряжениях, уравновешивающихся в микрообъемах — внутри зерен как основного элемента микроструктуры. Рентгеновский эффект от этих напряжений — размытые линии, возрастающие с увеличением угла 9 по закону tg 9. Однако в последнее время стало ясно, что деформации решетки, создающие эффект рентгеновских микронапряжений, связаны с упругими полями дислокаций. В связи с этим целесообразно отказаться от термина микронапряжения (а следовательно, и от термина макронапряжения) и пользоваться термином микродеформации решетки, имея в виду поле упругих деформаций от дислокаций, или выражать эту характеристику через плотность дислокаций и их распределение. [c.138]

Взаимодействие дислокаций со свободной поверхностью рассмотрено в работах [129, 216, 217, 227-239, 245]. Для случаев абсолютно чистой поверхности это явление было впервые рассмотрено Набарро [227] и Келером [228]. С приближением дислокаций к свободной поверхности ее энергия деформации уменьшается, потому что поверхность дает выход полю дислокаций и возникает сила, выталкивающая ее на поверхность. Келер [228] показал, что эта сила приблизительно равна силе взаимодействия двух дислокаций противоположных знаков в бесконечно твердом теле, если вторая дислокация является зеркальным отражением первой по другую сторону поверхности. Однако силе, стремящейся вывести краевую дислокацию на поверхность, оказывается сопротивление, пропорциональное работе образования новой площадки на поверхности. Чтобы выйти на свободную поверхность, краевая дислокация должна образовать ступеньку высотой Ь. Для этого необходимо затратить дополнительную энергию Wi = jb на единицу длины дислокаций, где 7 - поверхностная энергия. Может оказаться, что эта энергия больше энергии W2 дислокации на малом расстоянии I от поверхности. В таком случае дислокация не могла бы свободно выйти на поверхность. Оказывается, что при 7 S 0,1 Gb к W2 > Gb [c.105]

Здесь ( i, 2, 3 ) вектор Бюргерса дислокации первое слагаемое — собственное поле дислокации, расположенной в начале координат, второе -внешнее невозмущенное поле. [c.140]

Обрыв периодичности кристаллической решетки на поверхности твердого тела вызывает искажения упругих полей дислокаций. Искажения проявляются в виде сил притяжения между свободной поверхностью твердого тела и дислокацией, имеющей компоненту, параллельную поверхности. В теории указанное взаимодействие получило название сил изображения , так как их величина равна силе, действующей между данной дислокацией и ее зеркальным отображением в плоскости поверхности. Соответствующие расчеты [131] приводят к следующему выражению для силы изображения на единицу длины дислокации в направлении, параллельном поверхности [c.14]

Было показано также [5], что в отсутствие какой-либо пластической деформации до начала осаждения предпочтительного образования на границах сцепленных между собой двойников не происходит для того чтобы началось образование кристаллов, необходимо, чтобы термической обработке в области образования карбида предшествовала небольшая деформация. Здесь упругое поле дислокаций, накапливающихся на границе двойников, вызывает уменьшение величины энергии активации, необходимой для образования зародыша, и кристалл образуется в плоскости (111) из множества зародышей. Как показали наши опыты по коррозии, образование обедненных хромом зон и обеднение хромом остальной области (впрочем, недостаточное для [c.211]

В нихроме, имеющем низкую энергию дефектов упаковки, полу-дислокации значительно удалены друг от друга и в силу этого, по-видимому, па температурной зависимости микротвердости сплава в интервале 20—200° С отсутствует влияние углерода и азота [10]. [c.30]

Взаимодействие дислокаций со свободной поверхностью рассмотрено во многих работах [5]. Отмечено, что с приближением дислокации к свободной поверхности ее энергия деформации уменьшается, так как поверхность дает выход полю дислокаций и возникает сила, выталкивающая дислокации на поверхность. Эта сила приблизительно равна силе взаимодействия двух дислокаций противоположных знаков в бесконечном твердом теле, если одна из них является зеркальным отображением другой, находящейся по другую сторону от поверхности. Однако силе, стремящейся вывести краевую дислокацию на поверхность, тело оказывает сопротивление, пропорциональное работе образования новой площадки на поверхности. [c.29]

О возможности создания на поверхности зоны низкой плотности дислокаций свидетельствует наличие дислокационных сил отображения. Природа этих сил связана с искажением упругого поля дислокаций вблизи свободной поверхности. Сила Р на единицу длины дислокации выражается соотношениями для винтовой дислокации Р 0Ь 1Ыг для краевой дислокации Р = = ОЬ Ил (1 — V) г здесь Ь — вектор Бюргерса г — расстояние от дислокации до свободной поверхности С — модуль сдвига [c.52]

При деформационном старении атомы азота и углерода, находящиеся в твердом растворе, блокируют дислокации в результате упругого взаимодействия силовых полей дислокации и внедренных атомов [80]. Различают деформационное старение, возникающее в металле после предварительной деформации (статистическое деформационное старение), и старение, развивающееся непосредственно в процессе деформирования (динамическое деформационное старение). Оба вида старения, в конечном итоге, приводят к упрочнению (повышение сопротивления деформированию), однако кинетика процесса старения сильно зависит от того, под напряжением или при отсутствии внешнего напряжения протекает этот процесс. [c.157]

Силовые (упругие) поля дислокаций взаимодействуют между собой. Если дислокации, расположенные в одной плоскости скольжения, обладают одинаковым знаком, то они отталкиваются одна от другой если дислокации разного знака, то они [c.53]

Включение в число структурных уровней дислокационного ансамбля требует особого пояснения. Он включает в себя микронные участки материала со значительной плотностью дислокаций, такой, чтобы взаимодействие между отдельными дислокациями и их группами было соизмеримо с действием на дислокации внешнего приложенного напряжения, а протяженность участка была по крайней мере, больше радиуса экранирования упругого поля дислокаций пли их групп. В таких условиях дислокации, стремясь к уменьшению энергии собственного суммарного упругого поля, могут менять свое пространственное расположение и формировать различные субструктуры. Как будет видно из дальнейшего, многие факторы пластической деформации и деформационного упрочнения определяются типом субструктуры, т. о. строением и свойствами дислокационного ансамбля, во многом независимо от того, каким путем эта субструктура возникла. [c.131]

При достижении физического контакта двух металлов поверхности после освобождения от оксидных и адсорбированных пленок значительно активируются. Наличие большого количества участков контактирования будет способствовать уменьшению сопротивления пластической деформации. Активированная поверхность дает выход полю дислокаций. Поля других напряжений внутри кристалла не уравновешены веществом по другую сторону поверхности, поэтому возникают силы, выталкивающие дислокации. [c.322]

Эффект поверхностного закрепления связан с тем, что дислокации, пересекающие поверхность, могут селективно растравливаться с образованием полых дислокаций. Для таких дислокаций напряжение для их движения аномально высокое. [c.328]

Если краевая дислокация, движущаяся в данной плоскости скольжения, приближается к поверхностному слою, обладающему большим пределом упругости, чем основной металл, то на дислокацию будет действовать так называемая сила зеркального отображения, являющаяся силой отталкивания 74]. Она возникает вследствие того, что энергия деформации системы возрастает по мере распространения силового поля дислокации в более жесткий материал. [c.41]

И.А. Одинг рассмотрел процесс разрушения металлов с точки зрения взаимодействия дислокаций и предложил считать предельную величину энергии упругой деформации равной скрытой теплоте плавления [179J. В этой работе энергия упругой деформации рассчитывалась не по величине, напряжений от внешних сил, а по значениям локальных напряжений, возникающих при взаимодействии силовых полей дислокаций. Роль внешних напряжений при этом сводилась к зарождению дислокаций и их перемешению. [c.328]

Движение дислокадии сквозь кристалл представляет по существу одновременное движение одной линии атомов. Представьте себе, что вам нужно передвинуть по полу огромный ковер. С этой задачей легче справиться, сделав на ковре складку. Ковер будет передвигаться по полу постепенно, по мере волнообразного перемещения складки. Так и в кристалле— часть, расположенная выше плоскости скольжения, перемещается по отношению к нижней части. Характер упругих искажений решетки по обе стороны плоскости скольжения разный. Там, где ветре-, чается лишняя атомная плоскость, наблюдается сжатие, а под плоскостью скольжения — растяжение кристалличеокой решетки. Протяженность упругих искажений решетки, или упругих полей дислокации, составляет около 10— см. [c.46]

За счет унругйх полей дислокации взаимодействуют. При этом дислокации, лежащие в разных плоскостях скольжения, могут упорядоченно располагаться в кристалле, выстраиваясь таким образом, что область сжатия кристалла у одной дислокации приходится на область растяжения у другой. Ряды дислокаций образуют субграницы, разбивающие кристалл на взаимно разориентированные блоки. Точечные дефекты и примесные атомы обычно скапливаются в упругих полях дислокаций. [c.46]

Имеющиеся в настоящее время данные по нелинейностп сульфида кадмия носят, конечно, предварительный характер. Однако они открывают возможность регулировать нелинейные свойства в несколько больших пределах, чем это можно делать, скажем, воздействуя внешними статическими силами на поле дислокаций в металлических монокристаллах, Следует сказать, что отыскание твердого тела с достаточно большой упругой нелинейностью и вместе с тем не очень большим затуханием упругих волн (что, имея в виду фононную вязкость , само по себе противоречиво), по-видимому, позволило бы использовать различные нелинейные акустические устройства в радиотехнике. В настоящее время потери на электроакустическое и аку-стоэлектрическое преобразования, складываясь с потерями на нелинейное акустическое преобразование (большими из-за малости нелинейных модулей исследованных твердых тел), дают настолько большие суммарные потери, что, если и можно говорить о каких-либо приложениях, то только в области мощной радиоэлектроники. [c.347]

Термодинамическая причина связана с тем, что вследствие сильной интерференции упругих полей дислокаций в энергию ансамбля дефектов основной вклад дает энергия взаимодействия. Поэтому при некоторой критической плотности силы взаимодействия между дислокациями становятся больше внешних сил, требуемых на преодоление сопротивления при движении отдельного дефекта в бездислока-ционной решетке. Тогда независимые перемещения отдельных дислокаций становятся невозможными. [c.115]

Здесь Го — радиус ядра дислокацпй, L — радиус экранирования упругого поля дислокаций. Величина L самая важная в проблеме формирования последовательности превращений субструктур. В схе- [c.168]

Формулы (5.65) для решения прикладных задач теории упругости применяют тоже очень редко, так как дифференциальные уравнения, которым должны удовлетворять функции напряжений, очень сложны. Вместе с тем функции напряжений имеют большое значение для относительно новых областей континуальной теории дислокаций, которые уже не могут быть причислены к классической теории упругости. Деформации при этом не могут быть выведены из поля перемещений и для определения внутренних напряжений по пространственному полю дислокаций незаменимы функции напряжений (см. [В24]). Как было показано многими авторами 26,27], существует тесная связь между функциями напряжений Максвелла — Мореры и функциями перемещений Папковича — Нейбера. [c.117]

Резко неоднородные напряжения, возникающие при закалке на мартенсит, выделении дисперсных фаз, распаде переохлажденного аустенита, под воздействием поля дислокаций и в других случаях создают энергетичеогеие барьеры на путидвм- [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...