Перемещение дислокаций

Р з сказанного выше уже известно, что пластическая деформация осуществляется путем перемещения дислокаций. [c.84]

Образование таких дефектов затрудняет перемещение дислокаций и упрочняет металл. В общем по влиянию на свойства металла ядерное облучение похоже на наклеп. [c.556]

Перемещение дислокации возможно н путем переползания. Переползание — это диффузионное смещение дислокационной линии или ее части вследствие присоединения межузельных атомов или вакансий. При этом дислокации из одной плоскости переходят в другую. [c.44]

Повышение прочности при динамических нагрузках обусловлено отставанием внутри-кристаллитных пластических деформаций, происходящих с относительно небольшой скоростью, от нарастания напряжений. Так как скорость перемещения дислокаций не может превышать местной скорости звука, то напряжение. распространяется через ударную волну. [c.149]

Следовательно, увеличение числа неоднородностей, т. е. увеличение количества примесей и числа искажений кристаллической решетки, а также измельчение кристаллических блоков упрочняют металл, создавая препятствия на пути перемещения дислокаций и блокируя их распространение. [c.172]

Перемещение дислокации через кристалл можно уподобить движению складки по ковру. Когда складка пройдет через весь ковер, он будет несколько сдвинут. Сила, необходимая для перемещения складки, существенно меньше той, которая нужна, чтобы сдвинуть весь ковер целиком. [c.107]

При массовой пластической деформации дислокации, движущиеся в кристаллической решетке по пересекающимся плоскостям, образуют неподвижные пороги, поэтому перемещение дислокаций тормозится. Суммарно это проявляется в виде упрочнения металла после определенной пластической деформации. [c.107]

Перемещение дислокации через кристалл можно уподобить движению складки по ковру. Когда складка прошла через весь ковер. [c.59]

Различают два вида движений дислокаций скольжение, или консервативное движение, и переползание, или неконсервативное движение. При консервативном движении перемещение дислокации происходит в плоскости, в которой находится сама дислокация и ее вектор Бюргерса, который характеризует энергию искажения кристаллической решетки. Эту плоскость называют плоскостью скольжения. В случае скольжения экстраплоскость посредством незначительного смещения перейдет в полную плоскость кристалла, а Б соседнем месте возникнет новая экстраплоскость (рис. 34). Дислокации одинакового знака отталкиваются, а разного знака взаимно притягиваются. Сближение дислокаций разного знака приводит к их взаимному уничтожению. [c.52]

Вектор Ь лежит в плоскости перемещения дислокации, т. е. [c.103]

Рис. 3.20. Перемещение дислокации на одно межатомное расстояние путем скольжения

Как видно из рис. 4.17, для передвижения дислокации необходимо затратить сравнительно небольшие усилия, поскольку для перемещения дислокации на одно межатомное расстояние из точки Л в точку А требуется лишь незначительное смещение атомов из положений, обозначенных темными кружками, в положения, обозначенные светлыми кружками. В отличие от деформации, приводящей к скольжению в идеальном кристалле, когда все смещения должны происходить одновременно, деформация в присутствии дислокации осуществляется большим числом последователь- [c.134]

Заметим, что на упругие и пластические свойства твердых тел оказывает влияние характер сил связи. Ковалентные кристаллы (алмаз, кремний, германий) при комнатной температуре бывают жесткими и хрупкими, так как направленный характер связей препятствует сдвиговому движению, а также мешает перемещению одного атома вслед за другим, как это имеет место при движении дислокаций в решетке. Разрушение начинается прежде, чем дислокации могут обеспечить достаточно большие сдвиги, поскольку их движение затруднено ио сравнению с движением дислокаций в металлах. Ионные кристаллы гораздо более пластичны, если они совершенно чистые (обычные кристаллы могут быть и хрупкими из-за наличия внедренных в них дефектов). Электростатические силы — ненаправленные, и потому ионы могут перемещаться с места на место в той мере, в какой этому мешают их размеры. Металлы, как мы видели выше, наиболее пластичны в них возможно свободное перемещение дислокаций. [c.136]

За последние десятилетия в физике твердого тела получило широкое распространение представление о несовершенствах кристаллической решетки, называемых дислокациями. Этим несовершенствам приписывается основная роль при объяснении ряда особенностей поведения реальных кристаллов. Механизм пластической деформации, ползучести, разрушения, рассеяния энергии при циклическом деформировании связываются большинством современных авторов с перемещением дислокаций внутри кристалла. Дислокационные представления используются также для объяснения механизма роста кристалла. Возможные дефекты кристаллической решетки не ограничиваются, конечно, одними дислокациями этим термином называются дефекты особого рода, обладающие совершенно определенными свойствами. Однако дислокационные представления, как оказалось, имеют настолько общий характер, что на их основе можно построить очень большое количество разного рода моделей, объясняющих те или иные свойства реального кристалла, и выбрать из этих моделей те, которые наилучшим образом отвечают опытным данным. [c.453]

Наоборот, если при перемещении дислокации силы производят положительную работу, общая энергия системы уменьшается, а так как общая энергия всегда стремится принять минимальное значение, прикладывая внешние силы к телу, мы как бы действуем на дислокацию, заставляя ее двигаться. Воспроизведем приведенные рассуждения в более точной форме. [c.472]

В приведенном примере перемещению дислокации на величину du, соответствовала работа тЬ da. Множитель при перемещении в выражении работы естественно назвать силой, действующей на единицу длины линии дислокации. Заметим, что такое определение силы является чисто статическим. Можно говорить о равновесии дислокации, если действующая на нее сила равна нулю. В противном случае направление силы указывает на направление движения, но не позволяет определить, например, ускорение. [c.474]

Такое скольжение (или консервативное движение) дислокации в плоскости скольжения ss характеризуется тем, что общее число ослабленных связей до скольжения сохраняется на всех этапах движения. В данном примере в начальном состоянии было две ослабленные связи 2—5 и 2—6. При смещении экстраплоскости из положения 2—2 в 3—3, т. е. при перемещении дислокации на величину Ь, число ослабленных связей сохранилось. Ими оказались связи 3—6 и 3—7. В процессе перемещения дислокации на величину Ь связь 2—6 восстановлена, а 5—6 ослаблена. Итак, движение дислокации-процесс периодического ослабления и восстановления связей кристаллической решетки в ядре дислокации. [c.61]

Дислокации могут быть выявлены косвенными методами, изучая линии скольжения. В местах выхода движущихся дислокаций на свободной поверхности кристалла остается поверхностная ступенька, по которой происходит перемещение дислокаций, щириной в [c.102]

Таким образом, скольжение при участии процесса переползания происходит не в результате перемещения дислокации как целого на одно межатомное расстояние, а благодаря единичному смещению перегиба вдоль линии дислокации. Поэтому смещение всей дислокации [c.125]

Другая причина эффекта Баушингера — неупругость. Это свойство металла рассеивать запасаемую в процессе деформации энергию при упругом деформировании. Неупругость связана с тепловыми проявлениями, которые являются следствием того, что под действием упругих сжимающих напряжений происходит быстрое повышение температуры металла, а в зоне растягивающих напряжений — понижение ее. Благодаря флуктуации теплового движения, наличию концентрации напряжений всегда возможно перемещение дислокаций с возникновением новых зон локального растяжения и [c.235]

Зарождение трещин в металлах с г. п. у. решеткой наблюдается в результате перемещения дислокаций по базисной плоскости с образованием дислокационной стенки (рис. 225, е). Величина касательных напряжений может оказаться столь значительной, что произойдет разрыв дислокационной стенки части дислокационных стенок расходятся, а нормальные к плоскости скольжения напряжения Стр, увеличивающиеся с ростом угла разориентации, вызывают появление трещины. Условия возникновения трещины приближенно записываются в виде l,3eG [c.428]

В зависимости от того, перпендикулярен вектор Бюргерса к оси дислокации или параллелен ей, различают краевые (прямолинейные) и винтовые дислокации. Из-за наличия линейного натяжения дислокации не могут обрываться внутри кристалла, они выходят обоими концами на боковые поверхности кристалла или закрепляются внутри кристалла на атомах примесей или других включениях. В общем случае дислокации внутри кристалла представляют собой замкнутые кривые, называемые дислокационными петлями. Механические напряжения в области, охватываемой дислокационной петлей, больше, чем вне ее. Дислокации под действием механического напряжения перемещаются внутри кристалла. Внешне движение их аналогично движению в среде с трением. Чтобы вызвать перемещение дислокаций необходимо приложить некоторое начальное усилие для снятия дислокации с барьера, на котором она обычно закреплена. [c.369]

Напряжспнс при достижении им предела текучести вызовет пластическую деформацию, т. е. приведет в движение дислокации. Если препятствий для свободного перемещения дислокаций нет и они не возникают в процессе деформации, то деформация может быть сколь угодно большой. При растяжении образец может удлиниться в десятки и сотни раз, превращаясь в подобие проволок. В некоторых случаях (при определенных температурах и скоростях деформации иек оторых металлов) это наблюдается и носит название сверх-пластичность. Конечно, так удлиниться на многие сотни и даже тысячи нро-цептов образец сможет лишь тогда, когда не возникает местное сужение (Шейка). Если возникает шейка, то деформация локализуется и в таком металле, в конечном итоге, произойдет разделение образца на два куска, но тогда, когда в месте разделения сечение утонилось до нуля. Это не редкий случай (рис. 48). [c.70]

Перемещение дислокации в плоскости скольжения М.М через весь кристалл приводит к смещению (сдвигу) соответствуюигей части [c.45]

Движение дислокаций задерживается у точечных и линейных дефектов атомно-кристаллических решеток, включений примесных атомов, облаков примесей (атмосферы Котрелла), у границ фаз, кристаллических блоков и зерен. Перемещение дислокаций тормозят поперечные дислокации и дислокации одинакового направления, но противоположного знака. Разноименные дислокации, столкнувшись одна с другой, взаимно погашаются. [c.172]

Краевая дислокация может перемещаться также в направлении, пер-пендик> лярном ее вектору Бюргерса. Такое движение сопряжено с перемещением дислокации из одной атомной плоскости в другую, то есть дислокация переползает из одной атомной плоскости в другую. Поскольку такое движение связано с диффузионными процессами, оно происходит достаточно медленно и называется переползанием. [c.52]

Авторы [83] рассматривают явление пластической деформации как волновой процесс. Феноменологически он аналогичен распространению электромагнитных волн, когда электрическая составляющая поля порождает магнитную. Магнитная, в свою очередь, - электрическую и т.д. Так же, как существует две составляющие электромагнитного поля, взаимообусловли-вающие друг друга, существует две взаимообусловливающие составляющие движения дислокаций при пластической деформации. Выше (см. раздел 4.2) мы говорили о двух возможных видах движения дислокационных структур с целью диссипации вносимой в материал энергии - трансляционного и ротационного. Трансляционный сдвиг - это перемещение дислокаций параллельно самим себе в каком-либо направлении. Ротационный поворот - это поворот дислокаций как единого целого вокруг какой-либо точки. [c.140]

Краевая дислокация может перемещаться также в направлении, перпендикулярном ее вектору Бюргерса. Такое движение сопряжено с перемещением дислокации из одной атомной плоскости в другую, то есть ди Jюкa-ция переползает из одной атомной плоскости в другую. Поскольку такое [c.271]

В связи с этим возможны две существенно различные физические ситуации. В одной из них 6V н О, смещение линии дислокации не связано с изменением объема. Так будет, если смещение происходит в плоскости, определяемой векторами t и Ь. Эту плоскость называют плоскостью скольо/сения данного элемента дислокации. Огибающую семейства плоскостей скольжения всех элементов длины петли D называют поверхностью скольжения дислокации она представляет собой цилиндрическую поверхность с образующими, параллельными вектору Бюргерса Ь ). Физическая особенность плоскости скольжения состоит в том, что только в ней возможно сравнительно легкое механическое перемещение дислокации (о котором в этом случае обычно говорят как о ее скольжении) 2). [c.160]

Другим фактором, затрудняющим перемещение дислокаций, является легирование твердых тел примесями. Известно, что малые добавки примесных атомбв улучшают качество технических сплавов. Так, добавки ванадия, циркония, церия улучшают структуру и свойства стали, рений устраняет хрупкость вольфрама и молибдена. Это, как говорят, полезные примеси, но есть примеси п вредные, которые иногда даже в незначительных количествах делают, например, металлические изделия совсем непригодными для эксплуатации. Так, очистка меди от висмута, а титана — от водорода привела к тому, что исчезла хрупкость этих металлов. Олово, цинк, тантал, вольфрам, молибден, цирконий, очищенные от примесей до 10 —10" % их общего содержания, которые до очистки были хрупкими, стали вполне пластичными. Их можно ковать на глубоком холоде, раскатывать в тонкую фольгу при комнатной температуре. [c.135]

Современными методами легирования (т.е. внесения в решетку чужеродных атомов), создающими всякого рода несовершенства и искажения кристаллической решетки, являются методы создания препятствий для свободного перемещения дислокаций (блокирюва-ния дислокаций). К данной технологии относятся способы образования структур с так называемыми упрочняющими фазами, вызывающими дисперсионное твердение, и др. Известны следующие методы п]юизводства дисперсионно-упрочненных сплавов порошковые методы, методы взаимодействия твердого металла с газовой средой (метод окисления и азотирования) и металлургические методы- (плавка и легирование тугоплавкими металлами). [c.27]

Дислокации обоих видов обладают свойствами подвижности и размножения. Для движения и размножения дислокаций достаточны относительно малые напряжения. Относительно малая прочность кристалла объясняется наличием в.-ней дефектов дислокационного типа. Передвижение дислокации от одного атомного ряда рещётки к следующему требует малых изменений в расположении атомов. В ряде дислокаций атомы значительно смещены относительно своих нормальных мест в рещетке. Если ядро велико по сравнению с параметрами рещетки, то напряжения сдвига, необходимые для перемещения дислокации, становятся исчезающе малыми. Поэтому пластичность материалов объясняется увеличением [c.324]

Предположим теперь, что к телу, содержащему дислокацию, приложены произвольные внешние силы. Всякое перемещение дислокации внутри тела приводит к перемещениям точек его поверхности действующие на поверхности внешние силы производят работу на этих перемещениях. Если перемещения при этом направлены противоположно силам и работа отрицательна, общая энергия системы увеличивается, что невозмон но, так как никакой дополнительной энергии в тело поступить не может. Таким образом, движения дислокаций, при которых внешние силы производят отрицательную работу, невозможны. [c.472]

Если вектор Бюргерса Ь лежит в плоскости перемещения дислокации AB D с нормалью п, т. е. пЬ=0 (Ь п), то такое смещение есть простой сдвиг или сколь- —790 33 [c.33]

При приближении дислокации к свободной поверхности энергия деформации кристалла уменьшается, так как свободная поверхность не вызывает напряжений, которые препятствовали бы перемещению дислокации. Чем меньше расстояние от свободной поверхности до дислокации, тем меньше энергия дислокации и больше ее притяжение к свободной поверхности. Поэтому дислокация будет притягиваться к поверхности до тех пор, пока она не выйдет на поверхность, при этом образуется ступенька в одно межатомное расстояние. Сила притяжения дислокации к свободной поверхности кристалла аналогична силе, с которой в бесконечном кристалле на нее действует воображаемая дислокация противоположного знака, соответствующим образом ориентированная по отношению к поверхности. В случае винтовой дислокации, приближащейся к плоской поверхности, воображаемая дислокация есть зеркальное отражение исходной дислокации от поверхности кристалла. В этом случае силу, притягивающую дислокацию к поверхности, называют силой изображения. В частности, если винтовая дислокация параллельна свободной поверхности и лежит на расстоянии г от нее, то сила изображения на единицу длины дислокации [c.52]

Атмосферы Сузуки, снижая энергию системы, закреп-ляют дислокацию, делают ее менее подвижной. Поэтому, как и в случае атмосфер Коттрелла, для перемещения дислокации из состояния с большим расщеплением ( д.у.с) в меньшее ( д.у) требуется затратить дополнительную энергию. Для начала движения дислокаций необходимо увеличить внешнее напряжение. [c.93]

При низкотемпературной пластической деформации, когда полигонизационные процессы затруднены, пространство между возникшими на ранних стадиях пластической деформации сплетениями быстро заполняется дислокациями, причем с понижением температуры однородность такого распределения нарастает. Дальнейшая пластическая деформация сопровождается исключительно высокой концентрацией точечных дефектов благодаря пересечению движущихся дислокаций с дислокациями леса высокой плотности (Л/д= 10 —10 м ) и образованию значительного количества порогов, порождающих при дальнейшем перемещении дислокаций вакансии и межузельные атомы. После низкотемпературной деформации всего лишь на 10% концентрация точечных дефектов возрастает до 10 —10 ° см т. е. nlN= = (10 —10 " ). Таким образом, достигается концентрация, равная концентрации вакансий Ю"" при температуре плавления. Рост концентрации точечных дефектов и особенно вакансий приводит к увеличению объема при пластической деформации на величину до 0,25%. Процессу образования разориентированной ячеистой структуры в области низких температур (0,2—0,3) Гпл способствует хаотическое распределение дислокаций высокой плотности, приводящее к возникновению точечных дефектов. Увеличение точечных дефектов способствует переползанию краевых дислокаций и, следовательно, как и при полигонизации с развитым неконсервативным движением дислокаций, возможно образование разориентированной ячеистой структуры. При этом пластическая деформация при низкой температуре сопровождается уменьшением размеров ячейки в направлении деформирующего усилия и ее увеличением в направлении вытяжки при прокатке, прессовании, волочении. В связи с этим возникает слоистая ячеистая структура. Особенностью дислокационного строения такой структуры является то, что плотность дислокаций внутри таких ячеек сущ ественно не изменяется, т. е. дислокации, вызывающие изменение формы слоистой ячейки, выходят на ее поверхность или поверхность зерна. [c.254]

Дмслокаипи оказывают существенное влиянне на свойства кристаллов, в особенности на их механические характеристики. Из-за свободного перемещения дислокаций уже кри незначительных напряжениях в кристалле происходят заметные сдвиги, т. е. возникает пластическое течение кристалла. Поэтому дислокации могут рассматриваться как элементарные носители пластичности кристалла. Насколько существенна роль дислокаций, видно из следующего сравнения в отсутствие дислокаций предельное напряжение в кристалле, а следовательно, и прочность составляет G, а при наличии дислокаций — на несколько порядков (от трех до одного) меньше. Препятствуя движению дислокаций в кристалле путем внесения в него атомов некоторых элементов (легирование) или изменяя его поликристаллическую структуру так, чтобы возникли препятствия для движения дислокаций (напри мер, уменьшая размер отдельных кристаллитов — зерен т. е. значительно увеличивая межзеренные границы, ока зывающие тормозящее действие на движение дислокаций или создавая разветвленную дислокационную структуру в которой движение дислокаций тормозится другими дн слокациями), можно повысить прочность кристалла Однако пластичность кристалла при этом может сии зиться. [c.370]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...