Смещение дислокаций

Смещение линии дислокации D приводит к изменению поверхности Пусть бх — вектор смещения точек линии D. Смещаясь на бх, элемент d длины линии описывает площадь 6f = = [6x.dll = [бх-т] dl, чем и определяется приращение площади поверхности Поскольку речь идет теперь о реальном, физическом смещении дислокации, необходимо учесть, что указанная операция сопровождается изменением физического объема среды. Поскольку смещения и точек среды по обе стороны поверхности [c.159]

С изменением площади поверхности 5д при смещении дислокации связано изменение сингулярной деформации (27,8), сосредоточенное на линии D. Его можно представить в виде [c.160]

Линейные дислокации обладают большой подвижностью и при сдвигающем напряжении порядка 10 кПа уже приходят в движение. Например, краевая дислокация, изображенная на рис. 7.14, а, придет в движение и плоскость 4, содержащая краевую дислокацию, поменяется местами с плоскостью 3, вследствие того что атомы в плоскости 3, лежащие ниже дислокации, обозначаемой знаком L, сместятся влево, а оставшиеся на месте атомы этой плоскости образуют дислокацию, смещенную вправо на одно межатомное расстояние. Такое движение наконец приведет к выходу дислокации на границу кристалла (рис. 7.14, е). Эти малые шаги смещения дислокации представляют собой элементарные акты пластической, уже необратимой деформации. Аналогично положение с движением винтовой дислокации, которая перемещается не в направлении действия касательного напряжения, а перпендикулярно ему, как показано иа рис. 7.14, г. Движение оси винтовой дислокации приводит к смещению (деформации) тоже в направлении действия напряжения т. [c.133]

Рис. 3.11. Схема формирования единичных дефектов материала (а)—(г) путем плоских смещений (дислокации) и (д)—(е) путем угловых смещений (дисклинации) [55-61]

Однако при небольшом смещении дислокации в плоскости скольжения симметрия в расположении атомов относительно центра дислокации нарушается, вследствие чего появляется сила, препятствующая движению дислокации. Из рис. 1.38 видно, что эта сила не может быть большой, так как она создается небольшим количеством роликов и перемещение роликов 4, 5 ъ новое положение равнове сия происходит в значительной мере под влиянием сил F , F . [c.50]

На основании установленной уже в 4.12 терминологии мы будем называть подобную деформацию в склеенном после разреза кольце смещением дислокацией) первого порядка. [c.319]

Скалывающее напряжение т, необходимое для смещения дислокации в металле с диспергированными вакансиями, может быть вычислено из уравнения (2.3а). В этом случае поле напряжений хо в удаленных от вакансии областях можно не учитывать По составляет около 0,2 эв, другие параметры берутся следующими [c.235]

Мотт сравнивает дислокации со складками ковра, указывая, что для одновременного перемещения тяжелого ковра нужно большое усилие, а для создания волны складок достаточно небольшого. Чем совершеннее структура, тем меньше сопротивление движению дислокаций, тем ниже пределы упругости и текучести, т. е. напряжения, при которых начинается смещение дислокаций. При пластической деформации не только смещаются уже существующие дислокации, но и возникают новые. [c.83]

Если предположить, что при малом смещении дислокации о не изменяется, работа, производимая этой силой при перемещении дислокации по площади dA, [c.432]

Таким образом, сила, действующая на дислокацию,— это не обычная механическая, а так называемая конфигурационная сила, определяемая с изменением полной энергии системы при произвольном смещении дислокации. Если предположить, что при малом перемещении дислокации внутренняя энергия кристалла не изменяется, то dE = —dR и [c.433]

Итак, пластическая внутризеренная деформация осуществляется благодаря действию касательных напряжений по определенным плоскостям скольжения за счет последовательного смещения дислокаций и атомов на расстояния, значительно превышающие межатомные. [c.117]

Изменение механических свойств при пластической деформации связано с увеличением сопротивления смещению дислокаций по мере развития деформирования вследствие пересечения и искривления плоскостей скольжения, застревания дислокаций, появления обломков зерен в пачках скольжения и блокирования ими плоскостей скольжения и т. д. Кроме того, по плоскостям скольжения, очевидно, значительно увеличивается температура металла, что приводит к выделению на них субмикроскопических частиц карбидов, которые блокируют сдвиги и способствуют упрочнению металла. В деформируемом металле имеются искажения кристаллической решетки, которые также способствуют повышению прочности и снижению пластичности металла и приводят к изменению его физико-механических свойств. [c.119]

Границы блоков и зерен состоят из скоплений дис.локаций. Под воздействием внешних сил дислокации способны перемещаться в объеме металла. Деформация (изменение формы и размеров) технического металла происходит в результате смещения дислокаций. Чем меньше в металле дислокаций и чем слабее они закреплены, например мелкими включениями примесей, тем меньше [c.5]

Пусть стенка расположена в плоскости вектор Бюргерса каждой дислокации направлен вдоль оси X (Ь = (6, О, 0)). Положим, что смещение дислокаций из своих эквидистантных положений в плоскости ХУ Г1 = (О, 51), = О, 1, 2, не больше расстояния между дислокациями [c.185]

Введем теперь амплитуду смещения дислокации из эквидистантного положения 2 = 1 й ). Тогда средняя сила, действующая на единицу длины дислокации и стремящаяся возвратить ее в эквидистантное положение, есть [c.194]

Многозначные смещения. Дислокации. Условие однозначности смещений, которое мы до сих пор считали всегда выполненным, кажется на первый взгляд совершенно неизбежным с физической точки зрения. Мы увидим, однако, что можно дать весьма простую физическую интерпретацию и многозначным смещениям. [c.156]

Отклонения от правильного расположения атомов и их тепловое движение в решетке, вызывающие смещение дислокаций под действием напряжений. [c.63]

Тепловое движение атомов в реальных кристаллах сводится, с одной стороны, к колебаниям их относительно узлов решетки, а с другой, к перескокам атомов с большим избытком энергии в промежутки решетки и из одного узла в другой. Все это приводит к смещению атомов в решетке и к образованию свободных мест. До температуры плавления размеры этих смещений (дислокаций) невелики, и кристаллическая решетка твердого металла мало отличается от правильной решетки идеального кристалла. [c.31]

Характерным свойством дислокаций является их способность притягивать в свою зону растворенные атомы, которые концентрируются в непосредственной близости от дислокации, образуя атмосферу чужеродных атомов. Такие скопления могут удерживаться на месте при смещении дислокации, что имеет существенное влияние на развитие пластической деформации. [c.541]

Упрочнение принято объяснять в большей мере возрастающим с увеличением степени деформации сопротивлением смещению дислокаций. Увеличение прочностных показателей происходит особенно интенсивно на начальных стадиях деформации при относительных степенях / < 0,25, при дальнейшем повышении которых упрочнение происходит менее интенсивно. [c.19]

Различают д в и ж е н и е дислокации и переползание дислокации. Применительно к краевым дислокациям движение дислокации характеризуется смещением дислокации вдоль одной плоскости скольжения, причем размеры дополнительной атомной плоскости остаются неизменными. Переползание краевой дислокации дает переход дислокации из одной плоскости скольжения в другую, ей параллельную, причем размеры дополнительной плоскости изменяются за счет переноса вещества путем диффузии. [c.24]

Явление диффузионной пластичности, так же как и скольжение, может приводить к остаточным изменениям размеров и формы зерен, которые возникают в результате смещения дислокации. [c.34]

Изменение механических свойств металлов и, в частности, увеличение их прочностных характеристик, как указано ранее, в значительной степени объясняется возрастающим, по мере деформирования, сопротивлением смещению дислокаций. [c.39]

Одними из основных участков повышенного сопротивления смещению дислокаций являются участки пересечения плоскостей скольжения, на которых взаимодействие силовых полей дислокаций, перемещающихся по пересекающимся плоскостям, приводит к их застреванию и к последующему скоплению около них дислокаций одинакового знака. Наглядным подтверждением сказанному является то, что монокристаллы с гексагональной кристаллической решеткой (одна плоскость скольжения) упрочняются значительно менее интенсивно, чем монокристаллы с кубической кристаллической решеткой, имеющие несколько плоскостей скольжения. В то же время можно полагать, что границы зерен в поликристалле являются значительными препятствиями для выхода дислокаций и способствуют скоплению около них дислокаций одного знака, и следовательно, и более интенсивному упрочнению. Последнее подтверждается тем, что для металлов с гексагональной решеткой кривые напряжение — деформа- [c.39]

В [52, 53 теория генерации сдвиговых гармоник строится на основании модели, в которой учитывается смещение дислокаций в поле упругой волны. Следует обратить внимание на то, что исследование поведения запрещенной сдвиговой гармоники в принципе может дать полезные сведения о несовершенстве структуры твердых тел — о дефектах в кристаллах, наличии остаточных деформаций и напряжений, [c.299]

Переползание дислокаций происходит, как правило, перпендикулярно плоскости ее скольжения и осуществляется или присоединением вакансий (приток вакансий), или присоединением атомов (приток междоузельных атомов) к краю полуплоскости, при этом полуплоскость смещается на одно межатомное расстояние (рис. 3.10). На рис. 3.10 представлена краевая дислокация, линия дислокации которой переходит с одной плоскости скольжения на другую, расположенную на одно межплоскостное расстояние выше. Когда вакансия подходит к ступеньке, последняя смещается на одно межплоскостное расстояние, а сама вакансия исчезает. Аналогично поглощаются и междоузельные атомы. Смещение дислокации происходит в противоположных направлениях при поглощении вакансии или междоузельного атома. Оба процесса требуют диффузионного перемещения вакансий или междоузельных атомов к дислокации. Такое движение, носящее диффузионный характер, является результатом стремления системы к уменьшению свободной энергии за счет уменьшения упругой энергии решетки (см. п. 7). Наличие незаполненных (ненасыщенных) связей у атомов полуплоскости облегчает отрыв атомов и вакансий от дислокации или присоединение междоузельных атомов и вакансий к дислокации. Так как скорость диффузии быстро уменьшается с понижением температуры (см. гл. 8), то переползание (в отличие [c.102]

Если же смещение дислокации происходит не в плоскости скольжения, то б К 0. Это значит, что смещение берегов разреза привело бы к появлению избытка вещества (когда один берег перехлестывает другой) или к его недостаче (образование щели между раздвигающймися берегами). Этого нельзя допустить, если полагать, что в процессе движения дислокации сплошность среды не нарушается и ее плотность остается неизменной (с точностью до упругих деформаций). Устранение избыточного вещества или заполнение его нехватки происходит в реальном кристалле диффузионным способом (ось дислокации становится источником или стоком диффузионных потоков вещества) ). О перемещении [c.161]

Исходное положение, представленное схемой на рис. 32, а, отвечает минимуму потенциальной энергии взаимодействия атомов. Конечная конфигурация (рис. 32, б) тождественна начальной, так как все атомы одинаковы и, следовательно, неразличимы. Поэтому энергия Ео начального и конечного состояний в данном примере одинакова. В промежуточном состоянии энергия системы Е Ео, поэтому для изображенного на рис. 32,6 симметричного промежуточного состояния следует ждать минимального значения энергии. Таким образом, изменение энергии Е х) в зависимости от смещения дислокации л в направлении скольжения имеет вид периодической функции с периодом Ь. То же можно сказать и относительно силы взаимодействия атомов в ядре дислокации, так как Е(х) =дЕ(х)/дх или относительно напряжений т(л ). На этой основе были предложены различные модели ядра дислокации Френкелем и Конторо-вой, Пайерлсом и Набарро и др. Все модели ядра дислокации весьма приближенны, а при выводе формул делаются весьма грубые допущения. Поэтому полученные решения справедливы только качествето. [c.61]

В 1950 г. двое ученых, Франк и Рид, независимо один от другого, предложили схему возникновения дислокаций в условиях воздействия нагрузки, стремящейся сдвинуть атомные слои относительно друг друга, и наличия диух точек, в которых дислокация закреплена. Схема образования дислокации по Франку и Риду такова. Пусть имеем монокристалл, на который действуют сдвигаю-ш,ие силы, приложенные вблизи плоскости скольжения (рис. 4.16). Пусть, кроме того, имеются две точки Ni и N , препятствующие смещению дислокации (рис. 4.16 и 4.17, а). Вследствие близости этих точек требуются очень небольшие сдвигающие силы, чтобы произошел сдвиг по площадке в плоскости скольжения, расположенной между ними и отмеченной штриховкой. На рис. 4.17 показаны этапы распространения скольжения на рис. 4.17,6 — первый этап. На каждом следующем этапе (рис. 4.17, в, г, д) одни и те же силы способны будут вызвать распространение скольжения в пределах еще некоторой площади (отмеченной штриховкой) в пло- [c.245]

При нагреве выше 0,ЗГпл начинает действовать другой механизм перемещения дислокаций — переползание. Оно представляет собой диффузионное смещение дислокации в соседние плоскости решетки в результате присоединения вакансий (рис. 5.6). Вакансии присоединяются последовательно к краю избыточной полуплоскости, что равносильно перемещению края на один атомный ряд вверх, и атакуют дислокацию в разных местах, в результате чего на дислокации появляются ступеньки. По мере присоединения вакансий дислокация на значительном участке своей длины смещается на десятки межатомных расстояний. Из-за переползания ослабляется тормозящий эффект частиц второй фазы. Переместившиеся дислокации далее сдвигаются путем скольжения под действием напряжения (см. рис. 5.6, б). При нагреве выше 0,ЗТпл вакансии весьма подвижны, а необходимое число вакансий создается пластической деформацией. [c.127]

Показано, что учет случайных смещений дислокаций из своих равновесных положений в ансамбле может кардинально изменить характер поля на бесконечности [23, 25] (на примере квазиэквидистан-тной стенки краевых дислокаций). [c.167]

Смещение дислокаций относительно своих равновесных положений на расстояние й можно представить как наложение диполя краевых дислокаций с расстоянием между дислокациями диполя (1. Таким образом, поле квазидистантной стенки краевых дислокаций можно представить как поле эквидистантной стенки плюс поле диполей, расположенных в точках г = (О, iЗг), но имеющих случайный размер (1. Нас интересует только поле случайных диполей, которое можно представить в виде [c.185]

Из формулы (6.93) следует, что в том случае, когда смещения дислокаций относительно своих равновесных положений распределены по гауссовому закону, то и случайное поле квазиэквидистантной стенки также гауссово (из того, что = О при /г > 2, следует, что = О при л > 2). Поскольку = ( ) =0, то единственной характеристикой гауссового поля квазиэквидистантной стенки является корреляционная функция [c.186]

Исследованиями установлено, что фактически пластические сдвиги в кристаллах происходят главным образом на основе смещения дислокаций — дислокационных несовершенств кристаллической структуры. Эти несовершенства схематически представляют собой нарушения правильного чередования атомных плоскостей кристаллической решетки, возникающие на основе появления в ней дополнительных атомных плоскостей или поверхностей. Дислокации энергетически не уравновешены. Они очень подвижны, и сдвиг их происходит относительно легко. Они смещаются микроскачка-ми. Их смещение сопровождается появлением новых дислокаций. Пластическая деформация зерна складывается из множества микроскачков отдельных дислокаций, происходящих по разным плоскостям скольжения. [c.153]

Под действием сдвигающи.х напряжений т (рис. 1.12), действующих параллельно плоскости скольжения, краевая дислокация способна передвигаться. Смещение дислокации состоит в том, что дополнительной, лишней, плоскостью поочередно становятся плоскости, параллельные исходной плоскости аЬ (рис. 1.12). Элементарный акт смещения краевой дислокации на одно межатомное расстояние схематично показан на рис. 1.12. Штриховыми линиями на этом рисунке показана решетка, образованная после смещения центра дислокации из положения Ь в положение [c.21]

Однако можно полагать, что упрочнение является следствием не только увеличения сопротивления смещению дислокаций по мере деформирования. Влияют на изменение механических свойств при упрочнении и блокообразование, и искривление плоскостей скольжения, и появление обломков кристаллов в [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...