Распределение взаимодействующих дислокаций

Распределение взаимодействующих дислокаций [c.169]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ДИСЛОКАЦИЙ [c.173]

Интересно отметить, что практически значимая область поля напряжений одной дислокации размером Xq = 50 А и соответственно AS (100 А) определяют максимальную плотность изотропно распределенных и почти не взаимодействующих дислокаций = 1/AS <= 10 см , что совпадает с опытными оценками максимальной плотности дислокаций в металлах. [c.64]

Взаимодействие дислокаций с выделениями и влияние IIX II а К Р. Эта гипотеза предполагает, что влияние дисперсионного твердения на сопротивление КР происходит благодаря взаимодействию дислокаций с выделениями, которые образуются при твердении [144, 234—237]. На высокопрочных- алюминиевых сплавах после деформации наблюдается характерное распределение дислокаций. В материалах с низким сопротивлением КР наблюдаются узкие линейные скопления большого количества дислокаций, направленные к границам зерен. Это скопление дислокаций упирается в границу зерен. В материалах, состаренных на пониженное сопротивление КР, группы дислокаций по полосам скольжения состоят из дислокаций неправильной кривизны и многих дислокаций в виде петель. Понятно, что препятствие, возникающее при движении дислокации через частицу, приводит к изменению пути скольжения, и это является причиной того, что сопротивление КР в высокопрочных алюминиевых сплавах понижается в присутствии частиц, которые перерезаются при пластической деформации, т. е. не препятствуют образованию [c.294]

Как указывалось, в о. ц. к. металлах энергия взаимодействия дислокаций с атомами внедрения значительно больше, чем в г. ц. к. металлах [164], а никель уменьшает энергию взаимодействия углерода с дислокациями. Это должно увеличивать подвижность дислокаций и атомов углерода и, следовательно, улучшать условия для равномерного распределения углерода в растворе. [c.340]

Таким образом, при контактном взаимодействии медных образцов со сталью в смазках, различающихся природой основы и загустителя, наблюдается изменение количественной и качественной картины распределения плотности дислокаций по глубине зоны деформации. [c.130]

Выше были рассмотрены различные механизмы взаимодействия дислокаций с беспорядочно распределенными растворенными атомами и другими точечными несовершенствами. Конрад полагает, что механизм упрочнения метал- [c.56]

Та же деформация (1%) в присутствии поверхностно-активной среды приводит к возникновению значительно большего количества дислокаций (рис. 106, д), распределенных более равномерно по структуре зерна, чем это наблюдается на воздухе. Общая структура становится сложнее, наблюдается взаимодействие дислокаций. Видны ступеньки на отдельных дислокациях (рис. 106, д), возникшие в результате пересечения другими дислокациями. Заметны значительные их скопления у границы включений. Плотность дислокаций выше, чем для случая инактивной среды. [c.201]

С увеличением содержания углерода в стали, растёт коэффициент упрочнения аустенита нри деформации, что обусловливается, выделением дисперсных карбидов из аустенита, протеканием процессов взаимодействия атомов углерода с дефектами кристаллического строения и изменением плотности и распределения дислокаций. При этом углерод сильно снижает мартенситную точку и нри соответствующем его содержании обуславливает получение матрицы, способной нри комнатной температуре к превращениям в процессе изнашивания, с образованием по плоскостям скольжения мелкодисперсных карбидов, что вызывает диссипацию энергии абразивных тел. Кроме того, эти карбиды увеличивают твёрдость и способствуют более равномерному распределению плотности дислокаций в изнашиваемом слое, что значительно повышает энергоёмкость металла, а, следовательно, и сопротивляемость сплавов изнашиванию абразивами. [c.43]

Здесь I — длина дислокации го — радиус ядра дислокации. При известных значениях го и I энергия дислокации зависит от предела интегрирования R по координате г. Энергия одной отдельной дислокации в бесконечном кристалле также бесконечно велика. Однако в реальных кристаллах плотность дислокаций достаточно велика, так что среднее расстояние между дислокациями составляет около 10 межатомных расстояний. В случае хаотического распределения дислокаций их взаимодействие приводит к взаимной компенсации упругих деформаций возле каждой дислокации. Таким образом, упругие деформации снимаются на расстояниях, примерно равных среднему расстоянию между дислокациями, т. е. можно считать R lO b. [c.107]

Интегрирование выражения (30) в ограниченных пределах по /"i r ro имеет определенный физический смысл, так как при Го- 0 и ri- oo In(ri/ro)->oo, что, с одной стороны, физически не реально, а с другой — величина Го ограничена ядром дислокации где неприменим закон Гука, а величина ri ограничена величиной кристалла (кристаллита) или отклонением от закона распределения напряжений (25) вследствие взаимодействия разноименных дислокаций, снижающих величину напряжений при больших значениях г. [c.47]

Это выражается в том, что при уменьшении скорости деформации пик микротвердости сдвигается вправо по временной шкале. Очевидно, что это связано с различной плотностью и характером распределения дислокаций, которые взаимодействуют с атомами углерода и азота. [c.210]

В зависимости от условий облучения (температуры, дозы, вида излучения, энергетического спектра излучения) в материалах возникают различные типы дефектов, изменяется их плотность и распределение по размерам. Особую роль в радиационном упрочнении кристаллов играют механизмы взаимодействия радиационных дефектов с имеющимися в объеме дислокациями. Под воздействием поля упругих напряжений, существуюш,их вокруг дислокаций, точечные дефекты диффундируют к ним и образуют атмосферы , ступеньки, вакансионные и газонаполненные поры и другие вторичные дефекты. Все они могут быть центрами закрепления дислокаций или стопорами для движуш,ихся дислокаций. [c.61]

В последнее время в облученных до больших доз металлах выявлено правильное распределение пор и дислокационных петель в объеме кристаллов [17—191. Установлено, что сверхструктуры из пор имеют ту же решетку и кристаллографические оси, что и матричные кристаллы. Они устойчивы при нагреве и облучении, что обусловлено анизотропией упругого взаимодействия. Однако влияние сверхструктур из пор и дислокационных петель на подвижность скользящих дислокаций и механические свойства еще не изучено. [c.63]

Радиационное распухание представляет собой ярко выраженное проявление конкуренции сил взаимодействия в дефектной структуре кристалла. Следовательно, исследования радиационного-распухания являются источником столь необходимой в физике твердого тела информации о взаимодействии точечных дефектов G дислокациями, порами, когерентными и некогерентными границами и о перераспределении точечных дефектов между однородно и неоднородно распределенными стоками различной эффективности. [c.113]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

При этом по плоскостям реза действует сумма напряжений от дислокаций / и 2. Однако суперпозиция упругих полей напряжений нас не интересует и для определения энергии взаимодействия дислокаций необходимо знать поле напряжений в точках поверхности реза А (рис. 27,6) от дислокации 1. При образовании дислокации 2, как и в предыдущем примере, работа совершается напряжениями от дислокации 1 ris, распределенными по поверхности А на перемещении Ьа, поэтому ва = [c.54]

Известно, что прочностные свойства металлов зависят не только от параметров структур .1, но также от характера и взаимодействия дефектов различного рода, в первую очередь дислокаций. В основу рентгеновского анализа дислокационной структуры было положено описание дискретно блочного строения и деформаций кристаллической решетки в микрообъемах в дислокационных терминах как неоднородное распределение плотности дислокаций. Следовательно, блоки мозаики можно представить в виде периодической сетки дислокаций со средней длиной волны D. Такое представление имеет физические обоснование, поскол1)Ку границы блоков мозаики содержат дефектные участки недостроенных и деформированных кристаллитов. При оценке плотности дислокаций внутри блоков микродеформации е можно связывать с полем напряжений, создаваемых наличием рассматриваемой неоднородности. Таким образом, определенные при анализе профиля рентгеновских линий параметры О и е позволяют в некотором приближении оценить характер распределения и плотность дислокаций. [c.173]

Вопрос о механизмах зарождения ячеистой структуры в процессе пластической деформации, по-прежнему, привлекает внимание исследователей, оставаясь в то же время дискуссионным. Многочисленные модели образования дислокационных ячеек достаточно подробно обсуждаются в работах [9, 262, 295]. Вместе с тем можно выделить две основные тенденции в развитии представлений о возможных механизмах зарождения и формирования дислокационных ячеистых структур. Согласно одной из них, основная роль в зарождении дислокационных субграниц при деформации отводится упругому взаимодействию дислокаций [10, 296, 297]. Другой подход базируется на процессах поли-гонизации хаотически распределенной дислокационной структуры (9, 28]. [c.123]

Было показано, что образование выделений ог-фазы увеличивает легкость зарождения трещин под действием среды и скорость распространения трещин. Такие выделения также увеличивают вероятность разрушения сколом в период субкритического роста трещин. Установлено, что в случаях, где выделения аг-фазы срезаются, скольжение в (а-Ьог)-структурах происходит в очень узких полосах скольжения со значительными смещениями в каждой полосе. Это может указывать еще раз на важность характеристик скольжения при определении чувствительности к КР-Наблюдения [33] наводят на мысль провести эксперимент для определения важности характера скольжения или наличия Т1зА1. Этими исследователями было показано, что определенное распределение аг-фазы изменяет тип взаимодействия дислокации с частицей от срезания до огибания. Таким образом, если Т1зА1 изменяет характер скольжения, то такое ее распределение должно приводить к меньшей чувствительности к КР, чем в случае одно фазных а или двухфазных структур а+аа), в которых происходит срезание частиц дислокациями. Некоторое доказательство в достоверности этого имеется, но требуются более тщательные исследования. [c.409]

При моделировании процессов радиационного упрочнения в основном используются модели взаимодействия дислокаций с внутренним полем точечных барьеров. Их пространственное распределение часто аппроксимируют хаотическим распределением [25]. За основу моделей обычно берется теория Орована для атермического огибания дислокациями имеющихся стопоров. Приложение сдвигового напряжения X заставляет дислокационные сегменты выгибаться до радиуса равновесной кривизны для данного напряжения R = TJib = = ib/2x (рис. 14), где Т = [ibV2 — линейное натяжение дислокации. [c.67]

Ж. Фридель рассматривает различные случаи взаимодействия дислокаций с примесями. При диффузии атомов В в кристалл Si вблизи границ создается большая плотность дислокаций. Такое же воздействие оказывает сера при ее диффузии через границы в кристаллы a-Fe. Дислокации в мягкой стали блокируются более подвижными атомами N, если возникают большие облака Коттрела и выделяются карбидные частицы. Д. МакЛин [96] утверждает, что скопления атомов С и N в Fe более вероятны, чем равномерное их распределение в матрице вдоль дислокаций. Неравномерное распределение примесных атомов связано с малой растворимостью С и N в Fe. [c.109]

При исследованиях процессов в зоне контактного взаимодействия твердых тел обычно встречаются с трудностями, связанными, с одной стороны, с противоречив выми данными исследований состояния поверхностей трения. К ним относятся результаты, показывающие неоднозначность влияния поверхностно-активной среды, типа кристаллической структуры, распределения плотности дислокаций и т. п. С другой стороны, эти сложности определяются отсутствием литературы, посвященной детальному сопоставлению различных методов исследования, их возможностей, преимуществ и недостатков при анализе поверхностей трения. Совершенно естественно, что в одной книге авторы не могли обсудить и решить все основополагающие вопросы трения и изнашивания, однако попытались привести и проанализировать наиболее важные и перспективные, по мнению авторов, направления анализа структуры и методы изучения поверхностных слоев металла, деформированного трением, и показать в этой связи некоторые специфические особенности. Так, представления о закономерностях структурных изменений при пластическом деформировании рассмотрены с новых позиций развития в объеме и поверхностных слоях материала деструкционного деформирования — накопления микроскопических повреждений в процессе деформирования. Большое внимание уделено диффузионным процессам при трении, как одному из факторов, доступному для управления поведением пар трения. До сих пор фактически нет данных о характере перераспределения легирующих элементов контактирующих материалов, которые кардинально изменяют свойства поверхностных слоев и, следова тельно, механизм контактного взаимодействия. Более того, вообще нет сведений о структурных изменениях в поверхностных, слоях толщиной 10" —10 м, определяющих в ряде случаев поведение твердых тел в процессе деформирования. В связи с этим описан специально разработанный метод анализа слоев металла указанной толщины, а также показана его перспективность при изучении поверхностей трения и, главное, при разработке комплексных критериев процесса трения для создания оптимальных условий на контакте, реализации явления избирательного переноса. [c.4]

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]

Определенное влияние на ярко выраженную анизотропию изменения СТт и /п.т при старении может оказывать эффект Баушингера, а также различные системы остаточных микронапряжений. Однако исследования показывают, что не эти факторы определяют рост От и 1п.т, а по-прежнему сегрегация примесных атомов на дислокациях [103]. Для роста 0т и /п.т при деформации в одном направлении требуется меньшая сегрегация вследствие дополнительной блокировки дислокаций в приграничных зонах и у других стопоров, благодаря взаимодействию дислокаций. При деформации в различных направлениях обратные напряжения , действующие на дислокационный источник, могут, напротив, облегчить раскрепление дислокаций и уменьшить напряжение работы дислокационных источников. При получении неоднородной системы остаточных напряжений распределение дислокационных источников по напряжению старта будет приближаться к показанному на рис. 20, б распределению, что приведет к маскировке площадки текучести. Для ком-пенсации этого эффекта необходима более сильная блокировка дислокаций примесными атомами, что требует более продолжительного старения или повышенной концентрации -fN. [c.65]

При больших скалывающих напряжениях величина скоплений определяется, по-видимому, характером препятствий, которые встречают дислокации в плоскости скольжения, а именно, распределением и степенью преодолимости препятствий. В монокристаллах чистых металлов сопротивление сдвигу обусловливается, в частности, взаимодействием параллельных дислокаций, лежащих в близких плоскостях скольжения, сидячими дислокациями, взаимодействием скрещивающихся дислокаций и возникновением при их пересечении уступов [201, 225], которые при последующем движении могут вызвать появление цепочек вакансий или межузловых ионов, и т. д. В поликристаллах решающую роль приобретают границы зерен [231]. В сплавах дислокации при своем движении должны преодолевать включения инородных атомов с той или иной степенью дисперсности препятствием движению служит также адсорбция на дислокациях внедренных атомов ( атмосфера Коттрелла ) [201, 232]. Особый интерес представляет взаимодействие дислокаций со свободной поверхностью кристалла [ИЗ, 117, 233]. [c.204]

Анализ распределения напряжений в теле с малым включением показывает, что напряжения и деформации уменьшаются пропорционально , и соответственно энергия деформации изменяется пропорционально . Сравнение этого результата со случаем взаимодействия дислокации с центром дилатацни показывает, что энергия взаимодействия двух включений быстрее уменьшается по мере увеличения расстояния между включениями. Ввиду этого сегрегация чужеродных атомов и загрязнений в зонах линий дислокации более вероятна, чем группировка чужеродных ато.мов и слияние мелких загрязнений в более крупные включения. При энергии взаимодействия, пропорциональной—, число чужеродных атомов, перемещающихся в зону дислокации, [c.101]

Выделение частиц второй фазы приводит к значительному упрочнению сплава в результате взаимодействия дислокаций с выделениями. Уровень упрочнения зависит от прочности, с груктуры, размера, формы выделившихся частиц, а также расстояния между ними, характера распределения, степени несоответствия или когерентности их с матрицей и их относительной ориентации. Сопротивление движению дислокаций возрастает с уменьшением расстояний между частицами, т. е. с ростом дисперсности структуры, уменьшение размера частиц с повышением равномерности их распределения при сохранении относительного количества фаз. Поэтому для облегчения механической обработки материала и последующего получения более дисперсной структуры проводится закалка без полиморфного превращения, которая заключается в нагреве сплава до температуры распада избыточных фаз, выдержке и последующем быстром охлаждении, для предотвращения выделений из пересыщенного твердого раствора. В результате закалки получается метастабильный (пересыщенный) твердый раствор, соответствующий точке т на рис. 1.67. Закалка без полиморфного превращения широко применяется для сплавов цветных металлов. Для сталей она применяется достаточно редко, однако характерна для аустенитных сталей, не имеющих полиморфных превращений, и используется для растворения карбидов или интерметаллидов. [c.112]

Авторы [19, 182, 189] показали, что с увеличением содержания никеля до 5 % повышается ударная вязкость сварного шва при отрицательных температурах (рис. 4.3, а). Такое влияние нпкеля объясняется равномерным распределением мелких частиц второй фазы, изменением их формы и, но-видимому, тем, что он снижает энергию взаимодействия дислокации с атомами внедрения, облегчая тем самым их подвижность [27, 36, 46, 89]. [c.111]

Интересно отметить, что практически значимая область поля напряжений одной дислокации размером Xq = 5 нм и соответственно AS л (10 нм) определяют максимальную плотность изотропно распределенных и почти не взаимодействующих дисло- [c.66]

Естественно, что снижение энергии кристалла при упорядочении расположения примесных атомов внедрения в полях сдвиговых напряжений дислокаций также повышает напряжение, необходимое для инициирования их движения. При движении дислокации она может взаимодействовать и со статистически распределенными примесными атомами, искажающими кристаллическую решетку металла-растворителя. В этом случае йроисходит так называемое взаимодействие по Флейшеру, также повышающее напряжение скольжения дислокации. [c.39]

Отметим, что присутствие в металле напряжений от границ зерен или фаз достаточно очевидно, однако на этот факт практически не обращали внимания. Констатация данного факта пригодится нам в дальнейшем, поскольку поможет разобраться в механизмах взаимодействия дефектов между собой и с полями внешних напряжений. При отсутствии большого числа дислокаций, основная генерация которых происходит во время пластической деформации, поля напряжений от границ - основные составляющие плотности распределения Да ). Они определяют значение структурной энтропии А5стр и являются тем каркасом, который задает форму металла. Как мы отмечали, при условии Д стр- О, а - О металл теряет свою первоначальную форму. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...