Дефект атомной решетки

Пластическая деформация увеличивает количество несовершенств в металле поверхностного слоя. Макронеоднородность деформации в металле создает макронеоднородность в распределении дефектов в кристаллической решетке. Следует полагать, что и возникновение макронапряжений в процессе механической обработки связано с дефектами атомной решетки и прежде всего с дислокациями. [c.128]

Напряжения III рода уравновешиваются в еще меньших объемах (группа атомов) и связаны с дефектами атомной решетки в окрестности дислокаций, как линейных, так и винтовых, и другими дефектами. Напряжения I, II и III родов исследуются рентгеновским методом ). [c.261]

Аналогично взаимодействию дислокаций может и.меть место также взаимодействие между дислокацией и другим дефектом атомной решетки металла 133]. [c.98]

Дефекты атомной решетки. Несовершенства решетки кристаллов делятся на три основных вида [14] 1) точечные несовершенства, к которым относятся вакансии и внедренные атомы 2) линейные несовершенства или дислокации, охватывающие ряд последовательных атомных плоскостей 3) поверхностные несовершенства, представляющие собой границы зерен, блоков, поверхности между фазами и свободные поверхности. [c.537]

В ЗТВ в процессе нагрева и охлаждения при сварке, а также в шве при охлаждении получают развитие целый ряд фазовых структурных превращений. Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойствами, и разграниченных с ними поверхностями раздела (межфазными границами). При образовании новой фазы в ее объеме меняется свободная энергия, скачкообразно изменяются энтропия, теплосодержание и в момент превращения теплоемкость стремится к бесконечности. В связи с этим фазовое превращение сопровождается выделением или. поглощением теплоты. При структурных превращениях (переходах FI рода) происходит перераспределение дефектов кристаллической решетки, легирующих элементов и примесей и изменение субструктуры существующих фаз. Структурные превращения сопровождаются плавным изменением свободной энергии, энтропии и теплосодержания, скачкообразным — теплоемкости, и не сопровождаются выделением теплоты. [c.491]

Природа происхождения дефектов различна. Можно различать дефекты атомного строения (вакансии, дислокации), без которых реальных материалов не существует. Главным из них, снижающим теоретическую прочность металлических материалов до уровня реальной, является дефект строения кристаллической решетки, называемой дислокацией. [c.110]

Дислокации - дефекты кристаллической решетки металлических материалов, состоящие в наличии дополнительной атомной полуплоскости. Материалы характеризуются плотностью дислокаций Существуют понятия равновесной плотности дислокаций и критической плотности дислокаций [c.148]

При низких температурах теплопроводность твердого тела существенно зависит от количества и типа примесей, дефектов решетки. Это обусловлено тем, что при низких температурах электроны в металлах сильно рассеиваются на дефектах атомного масштаба, а фононы в диэлектриках — на дефектах с размерами несколько сотен межатомных расстояний. В совершенных диэлектрических кристаллах при температурах около 1 К длина свободного пробега фононов сравнима с размерами образца (обычно равна примерно 5 мм). В этом случае теплопроводность зависит от характера процессов рассеяния фононов на границах образца и его размеров. [c.339]

Дислокации представляют собой линейный дефект кристаллической решетки, нарушающий правильное чередование атомных плоскостей. [c.44]

Несовершенства (дефекты) строения реальных кристаллов металла. Описанная в предыдущем разделе кристаллическая решетка является идеальной. На основе физики твердого тела теоретически найдены механические характеристики, которые должны быть у кристаллов строго идеальной структуры. Сопоставление этих характеристик с обнаруживаемыми в опыте показывает значительное (в десятки и даже в сотни раз) превышение теоретическими значениями опытных. Последнее расхождение объясняется тем, что в реальных кристаллах всегда имеются отклонения от идеального характера атомной решетки, называемые несовершенствами или дефектами строения кристаллов ). Известны различные типы дефектов классификация их дана в табл. 4.3. [c.233]

Дефекты кристаллической решетки — это любое отклонение в ней от идеального периодического атомного (ионного) строения. [c.32]

Размеры блоков и углы их разориентации определяют блочную структуру кристаллического вещества. На границах блоков (малоугловых границах) возникают нарушения в правильности расположения атомов, обладающие сечением порядка атомного и одним протяженным размером, т.е. образуются линейные дефекты кристаллической решетки, называемые системой дислокаций. [c.33]

Всякое нарушение кристаллической структуры, упругие искажения решетки, нарушения, вызванные холодной пластической деформацией, приводят к увеличению электросопротивления. Дефекты атомной структуры влияют на проводимость более эффективно, чем упругие напряжения. [c.30]

Перемещение дислокаций путем восхождения, происходящее в направлении, перпендикулярном к плоскостям скольжения, осуществляется путем диффузионного механизма и требует значительных перемещений атомов и точечных дефектов в решетке. Например, при диффузии вакансии в краевую дислокацию ее лишняя полуплоскость сокращается на одно атомное расстояние. Наоборот, при диффузии атома из узла решетки в дислокацию там образуется новая вакансия, а за этот счет лишняя полуплоскость дислокации увеличивается на одно атомное расстояние. Подобным же образом действует диффузия в дислокацию промежуточного атома, в результате которой этот точечный дефект устраняется. [c.27]

Нейтроны, помимо образования дефектов кристаллической решетки в результате смещения атомов, могут захватываться атомными ядрами с последующим превращением этих ядер в новые (примесные) элементы. Непрерывное образование новых, химически нежелательных атомов в сложных сплавах при облучении может оказать значительное влияние как на механические свойства, так и на металлургическую стабильность сплавов. Однако для большинства конструкционных материалов количество примеси, внесенной таким образом, меньше уже присутствующей. [c.165]

К плоскостным и поверхностным дефектам кристаллической решетки (рис. 2.2 и 2.3) относятся границы, разделяющие различно ориентированные области — границы зерен (рис. 2.2, в, г), блоков (разориентированных под малыми углами областей одного зерна, рис. 2.3, б), двойников (кристаллов, решетки которых являются зеркальным отражением друг друга, рис. 2.2, б), а также границы, разделяющие участки решетки с различной упаковкой атомных слоев. Типы границ различаются углом разориентировки Q (рис. 2.3, а). Величина О для блоков обычно составляет 0,01 рад ( 1°), для зерен эта величина может достигать десятков градусов. В этом случае границы представляют собой широкие полосы нарушения кристаллической [c.26]

В) Поверхностный дефект кристаллической решетки. С) Атомная полуплоскость, не имеющая продолжения в нижней или верхней частях кристаллической решетки. D) Атомная плоскость, по которой происходит скольжение одной части кристалла относительно другой. [c.26]

В) Неверно. Винтовая дислокация представляет собой линейный дефект кристаллической решетки, при котором кристалл фактически состоит из единственной атомной плоскости, изогнутой по винтовой поверхности. [c.28]

Носителями пластической деформации в кристаллическом материале являются дефекты различной природы, обладающие полем упругих напряжений, которое либо присуще дефекту как таковому, либо наводится- внешними напряжениями. Тип дефекта и его собственное ноле взаимосвязаны. Зная поле, можно определить тип дефекта, и наоборот. В теории дефектов кристаллической решетки по заданному типу дефекта находят его собственное поле упругих напряжений, хотя возможна и обратная задача, но она не дает детального описания атомной конфигурации в ядре дефекта. [c.26]

Два основных фактора должны учитываться при рассмотрении механических свойств поверхностей. Во-первых, сама по себе поверхность представляет двумерный дефект строения твердого тела. Явления эмиссии электронов, сглаживания электронной плотности, появления поверхностных электронных состояний, работа выхода электронов релаксация и реконструкция поверхности, поверхностная сегрегация, диффузия и колебания [11, 12] — таков далеко не полный перечень физических явлений, обусловленных обрывом атомной решетки твердого тела. Во-вторых, концентрация дефектов строения в поверхностных слоях значительно выше, чем в объеме. К ним относятся детали поверхностного рельефа и микротрещины, играющие роль концентраторов напряжений, окисные, адсорбционные и т. п. слои, растворенные атомы окружающей среды, включения (например, частицы абразива), попавшие на предшествующих этапах обработки поверхности. В этих условиях следует ожидать, что прочность особенно чувствительна к структурному состоянию поверхности. [c.14]

В следует понимать величину, равную 2р, т. е. расстояние между двумя выступами атомно-молекулярной шероховатости. Величина 2р имеет конкретный физический смысл. Это — расстояние между дефектами кристаллической решетки металлов, которое колеблется в пределах 10—1000 А. [c.161]

Подобный незавершенный сдвиг и называется дислокацией. В отличие от точечных дефектов, нарушающих лишь ближний порядок в кристалле, дислокации являются линейными дефектами кристаллической решетки, нарушающими правильное чередование атомных плоскостей, что приводит к искажению всей структуры кристалла и смещению всех его атомов. [c.82]

Определение дислокации, контур и вектор Бюргерса. Дислокация — это специфический линейный дефект кристаллической решетки, нарушающий правильное чередование атомных плоскостей [13]. Идеальный кристалл можно изобразить схематически в виде семейства параллельных атомных плоскостей (рис. 13.4, а). Если одна из плоскостей обрывается (рис. 13.4, б), ее край образует линейный дефект, называемый краевой дислокацией. [c.419]

При разрастании трехмерного зародыша образуется грань кристалла, которая растет путем присоединения новых структурных элементов (ад-атомов). Такое поверхностное образование в несколько атомных слоев может рассматриваться как двухмерный зародыш. Образование центров кристаллизации первоначально происходит не по всей поверхности грани кристалла, а на активных местах — вершинах углов и ребрах кристаллов — недостроенных местах, а также на дефектах кристаллической решетки металла. [c.115]

В области теории механических свойств за последние 16— 20 лет произошел коренной переворот, который далеко не завершен. Теория дефектов кристаллической решетки позволила перейти от феноменологического и нестрогого описания картины пластической деформации и разрушения к физически обоснованному анализу атомного механизма этих процессов и соответственно к бо- [c.5]

Дефекты кристаллической решетки разделяют на точечные, линейные и поверхностные. Точечные дефекты (рис. 16) появляются в результате образования вакансий (атомных дырок) 1, внедрения инертных атомов 3 и перемещения атома 2 в междоузлие. [c.61]

Иа рисунке 1.13 представлен линейный дефект кристаллической решетки - дислокации, возникающий в том случае, ес ш одна из атомных ПJЮ кo тeй при кристаллизации не заполняется полностью, а лишь частично. Эта плоскость на рисунке 1.13 обозначена HMBOJmM J , означающим краевую дислокацию, так как в данном случае дефект связан с краем этой неполной плоскости. [c.49]

Из многочисленных работ, принадлежащих к обобщенной механике сплошной среды, мы сосредоточим внимание на исследованиях Е. Кренера, наиболее близких к содержанию настоящей книги. Работы Е. Кренера относятся к механике поликри-сталлических тел с различными дефектами в кристаллических атомных решетках. Наиболее часто эти дефекты связаны с дислокациями ). Поэтому теория Е. Кренера входит в комплекс работ по континуальной теории дислокаций. [c.534]

Внедренные атомы являются точечными дефектами кристаллической решетки металла, вызывающими ее деформацию. Такая деформация, в частности, может иметь характер тетрагональных искажений, существенных для понимания свойств мартенситных фаз. Поля деформаций вызывают появление сил деформационного взаимодействия между внедренными атомами, важного для понимания ряда яв.лепий, происходящих в сплавах внедрения. В главе I, имеющей вводный характер, даетСуЧ обзор теорий точечных дефеютов кристаллической решетки металлов и сплавов, который мон ет иметь и самостоятельный интерес для специалистов, работающих в области физики неидеальных кристаллов. Точечные дефекты рассматриваются в рамках различных моделей (изотропный и анизотропный континуум, атомная модель, учет электронной подсистемы), причем эти модели применяются для определения смещений и объемных изменени1Г в кристалле, вызванных появлением дефекта, энергии дефекта, а также взаимодействия между точечными дефектами, приводящего к образованию их комплексов. [c.7]

Проявление разнообразных случаев етруктурной коррозии сплавов связано g различными скоробтами раетворения отдельных структурных составляющих, имеющих разный химический состав, а также физически неоднородных участков металла (зерна, границе зерен, блочные структуры, границы блочных структур, кристаллографические плоскости и плоскости скольжения с различными атомными группировками, дислокации к другие дефекты кристаллической решетки). [c.32]

Представление об атомных дефектах кристаллической решетки впервые высказал советский физик Я. Френкель в статье О тепловом движении в твердых и жидких телах . Атом, получивший вследствие тепловых флуктуаций достаточно большую кинетическую энергию, покидает свой узел и переходит в междоузлие. При этом образуются вакансия и междо-узельный атом. Их часто называют парой Френкеля . [c.32]

Зависимость сопротивления деформированию и разрушению от числа искажений в кристаллической решетке. Атомная решетка реального кристаллического тела имеет разнообразные искажения (дефекты), оказывающие влияние на его прочность. К таким дефектам кристаллического строения металлов и сплавов относятся вакансии, атомы примесей, дислокации, границы зерен и блоков мозаики и микродефекты структуры. Решающая роль в процессах пластической деформацтг тг разрушештя--ттртгадлежит ди юка- -циям. [c.9]

Dislo ation — Дислокация. Линейный дефект в кристаллической атомной решетке. Два основных типа [c.939]

Другим механизмом неоднородного уширения, приводящим опять-таки к гауссовой форме линии, может быть любое явление, которое вызывает случайное распределение частот атомных переходов. Например, если локальное электрическое поле кристалла случайным образом изменяется от точки к точке вследствие, скажем, дефектов кристаллической решетки, то благодаря эффекту Штарка возникнут локальные сдвиги энергетических уровней, а вместе с ними и частот атомных переходов. Аналогичное явление имеет место также и в резупорядоченных [c.51]

Будучи наукой о самоорганизующихся системах, синергетика позволяет понять особенности коллективного поведения сильно неравновесных статистических ансамблей в физике, химии, биологии, социологии и т.д. Вместе с тем при исследовании конденсированной среды до последнего времени использовались методы равновесной статистической физики. Это связано с предположением, что конденсированная среда, находящаяся под воздействием, сохраняющим ее как таковую, представляет равновесную или слабо неравновесную статистическую систему. В последнее время, однако, возрос интерес к явлениям, в которых поведение статистического ансамбля атомов в конденсированном состоянии становится таким, что обычные представления (типа концепции фононов или термодинамической картины фазовых переходов) теряют применимость, либо требуют принципиальных изменений. Такое поведение связано с сильным отклонением атомной системы от равновесного состояния — как это имеет место, например, в ядре дефекта кристаллической решетки или зонах пластического течения и разрушения. Последовательная картина сильно неравновесной конденсированной среды требует использования методов, которые позволяют представить такие особенности как неэргодичность статистического ансамбля, возникновение иерархических структур, структурная релаксация, взаимное влияние подсистемы, испытывающей фазовый переход, и окружающей среды и т. д. Целью настоящей монографии является всестороннее исследование такого рода особенностей в рамках концепции о перестройке атомных состояний при значительном удалении от равновесия. Это достигается на основе синергетической картины, представляющей взаимно согласованную эволюцию гидродинамических мод, параметризующих систему. [c.6]

Опыты показали, что без серьезной модификации простейших вариантов теории течения невозможно объяснить поведение ряда материалов при циклическом нагружении. Отсюда представляет интерес теоретический анализ пластических деформаций в сторону более точного учета поведения статически неопределимой системы зерен, образующей в совокупности поликристаллическое тело. В течение последних двадцати лет многие авторы как у нас, так и за рубежом занимались этим вопросом. Неравномерность пластической деформации, обусловливающаяся как зернистостью поликристалла, так и неравномерностью распределения дефектов в атомных решетках кристаллитов, приближенно учитывалась путем представления тензора пластической деформации в виде суммы (или, в пределе, интеграла) элементарных пластических деформаций, каждой из которых соответствует своя поверхность текучести (т.е. свой критерий текучести) и своя система микроупругих сил. Указанный подход основьшается на предположении, что статистика анизотропных кристаллитов может быть подменена статистикой изотропных частиц, обладающих различными пределами текучести. В рассуждениях [5] существенную роль играла гипотеза Кренера, согласно которой локальные отклонения напряжений от их средних значений линейно связаны с аналогичными отклонениями пластических деформаций. [c.75]

Цвикки выдвинул два возражения против гипотезы, по которой снижение механической молекулярной прочности, вычисленной согласно теории атомной решетки, до действительно наблюдаемых низких технических значений ) обусловлено именно мельчайшими трещинами. На основании этого предположения следовало бы ожидать, что поведение реальных кристаллов должно приближаться к поведению кристаллов идеальных по мере устранения случайных дефектов во время роста кристаллов. Наблюдения, однако, показывают, что справедливо обратное. Второе возражение заключается в том, что если бы понижение сопротивления вызывалось беспорядочно распределенными микроскопическими трещинами, то характеристики свойств, наблюдаемые в действительных испытаниях, распределялись бы по законам теории вероятностей, тогда как на самом деле они варьируют в сравнительно узких пределах. [c.79]

Второй основной тип дислокации, так называемая винтовая дислокация была описана Бургерсом в 1939 г. [34]. Этот дефект кристаллической решетки показан на рис. 62, а. На рис. 62, б показаны две атомные плоскости при рассмотрении в направлении, перпендикулярном к смещению на одно межатомное расстояние. Ряды атомов верхней плоскости изображены сплошной линией, а нижней — пунктирной линией. Такой дефект, обозначенный на рис. 62, а линией ОО, называется винтовой дислокацией. [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...