Дефекты упаковки и частичные дислокации

ДЕФЕКТЫ УПАКОВКИ И ЧАСТИЧНЫЕ ДИСЛОКАЦИИ [c.112]

Дислокация Франка сама скользить не может. Но если в плоскости ее дефекта упаковки имеется частичная дислокация Шокли, то возможно объединение дислокаций Франка и Шокли в одну единичную дислокацию, которая может скользить [см. дислокационную реакцию (57)]. Эта реакция энергетически выгодна, так как устраняет дефект упаковки, связанный с дислокацией Франка. [c.104]

На рис. 6.19.2 слева показаны частичные дислокации и их вектор Бюргерса для /С-узла, обозначенные по указанным правилам. Ленты смыкающихся дефектов упаковки ограничены частичными дислокациями с одним и тем же вектором Бюргерса, поэтому частичные дислокации соединяются по раздвинутым друг от друга [c.196]

Геометрические условия данной задачи показаны на рис. 27. В равновесном состоянии дефект упаковки между частичными дислокациями Л и iS (на рисунке заштрихованная область) имеет композицию j, в то время как композиция кристалла в целом остается равной среднему значению С для данного сплава. Если затем единичная длина дислокации перемещается на расстояние б (предполагая, что это перемещение идентично определенному приближению для обеих частичных дислокаций), то произведенная работа составит (т —т )йб. Величина ее должна быть равна увеличению свободной химической энергии. При пе- [c.303]

Как видно из табл. 4, величина энергии дефекта упаковки у металлов с одним типом кристаллической решетки может различаться весьма существенно. Известно, что увеличение энергии дефекта упаковки затрудняет расщепление дислокаций, уменьшает ширину полосы дефекта упаковки между частичными дислокациями. Это в свою очередь облегчает поперечной скольжение винтовых дислокаций чем уже полоса дефекта упаковки, тем легче образуется перетяжка перед переходом в новую плоскость. Разница в легкости поперечного скольжения и определяет различия картин пластической деформации в металлах с разной энергией дефекта упаковки. Чем эта энергия больше, тем раньше (по уровню напряжений и величине деформации) начинается интенсивное поперечное скольжение, дислокации легче обходят различные барьеры. В результате укорачиваются стадии легкого и множественного скольжения, и пластическое течение в основном осуществляется в условиях интенсивно развитого поперечного скольжения. [c.60]

Поперечное скольжение расщепленной винтовой дислокации например Ay- -yD из плоскости у (Ш) в плоскость р (ПГ), происходит стягиванием части дефекта упаковки в единичную дислокацию с вектором Бюргерса AD и последующим расщеплением на частичные дислокации Лр и pD в плоскости р, т. е. [c.74]

Как и в г. ц. к. решетке, две частичные дислокации Шокли связаны между собой дефектом упаковки с образованием в г. п. у. решетке прослойки AB , характерной для г. ц. к. решетки. Определение энергии дефекта упаковки и ширины расщепленной дислокации аналогично приведенному выше [см. формулы (54) и (55)]. [c.78]

Способность восстанавливать исходное энергетическое состояние, обусловленное дефектами кристаллического строения, характерна для высокотемпературной фазы перед прямым мартенситным превращением. Лихачевым и др. [398] отмечено, что при обратном мартенситном превращении возможно наследование полных дислокаций, если унаследованная дислокация может легко преобразовываться в дислокации новой структуры. Наследование частичных дислокаций, дефектов упаковки и двойников затруднено. Это означает энергетический запрет практически на любые пути обратного мартенситного превращения, кроме "только назад". В этом случае исчезают аккомодационные двойники, так что наличие в структуре мартенситных частичных дислокаций обеспечивает кристаллографическую обратимость мартенситного превращения и полное восстановление формы. [c.250]

Прикладной рентгеноструктурный анализ включает определение разного рода нарушений кристаллической структуры в реальных веществах (дисперсности и блочного строения кристаллитов, дислокации, дефектов упаковки и пр.), а также анализ атомной структуры частично упорядоченных и некристаллических объектов (например, металлические стекла). [c.94]

Принципиально важно, что все типы деформационных дефектов в кристаллах являются не просто нарушением периодичности структуры исходного кристалла, а, по существу, элементами других структур. Так, расщепленные дислокации в ГЦК кристаллах представляют собой элементы ГПУ структуры, ограниченные частичными дислокациями, а протяженные дефекты упаковки и двойники в ГЦК кристаллах с низкой энергией дефекта упаковки — планарные ГПУ структуры на плотноупакованных плоскостях. В кристаллах вблизи температур структурных превращений деформация осуществляется путем образования мартенситных ламелей как структур другой фазы. Если кристалл испытывает структурный фазовый переход, его деформация происходит в режиме сверхпластичности. [c.40]

В случае несовпадения решеток поверхность разреза 5 должна иметь, вообще говоря, очень высокую энергию. Поэтому в большинстве кристаллов таких смещений не происходит. Однако в плотноупакованных кристаллах частичные дислокации и связанные с ними дефекты упаковки образуются достаточно легко. [c.112]

ЧАСТИЧНЫЕ ДИСЛОКАЦИИ. ДЕФЕКТЫ УПАКОВКИ. В плотноупакованной г. ц. к. решетке (рис. 35, а, б) наименьшее межатомное расстояние составляет половину диагонали элементарной ячейки а1У 2, а рас стояние между плотноупакованными плоскостями И1) a/VS (см. рис. 6,6, расстояния ВВ и СС ). На рис 35,а чередование плотноупакованных слоев такое же [c.68]

Дефект упаковки может быть получен также удалением части плотноупакованного слоя с последующей ликвидацией образовавшегося промежутка сближением по нормали плотноупакованных слоев (рис. 37,а). Возникает дефект упаковки вычитания. При внедрении между слоями 111 неполного плотноупакованного слоя атомов возникает дефект упаковки внедрения. Вектор Бюргерса таких частичных дислокаций, называемых дислокациями Франка, ориентирован нормально к плоскости 111 и перпендикулярен линии дислокации, т. е. [c.72]

На рис. 39, а заштрихованная область дефекта упаковки показана для растянутой винтовой дислокации AD в начальном положении /ив исходной плоскости скольжения (Ш). Границы заштрихованной зоны— частичные дислокации (в положении 2 штриховка опущена, чтобы не усложнять рисунок). Пусть в районе перетяжки и (см. рис. 39, а) движение дислокации в плоскости скольжения (111) остановлено барьером (примесные атомы, дисперсные частицы, другие дислокации [c.75]

Дефект упаковки при просвечивании фольги электронным пуч-)м дает характерную систему светлых и темных полос (рис. 50). асстояние между полосами и их число зависят от толщины фольги, ориентировки п наклона плоскости дефекта упаковки. Изображе-ie полосы дефекта упаковки ограничено с двух сторон темными 1И светлыми линиями частичных дислокаций и еще с двух сторон шиями пересечения плоскости дефекта с поверхностями фольги. [c.97]

Последняя частичная дислокация в реакции (2.20) является вершинной и располагается вдоль линии пересечения трех дефектов упаковки. [c.48]

В системах с существенным расщеплением дислокаций на частичные, если энергии дефекта упаковки в матрице ум и выделении Уф различны, дислокации притягиваются или отталкиваются от выделений в зависимости от знака разности Ду = ул, — уф. В этом случае появляется дополнительный (к Лт5 по выражениям (2.55) и (2.56)) эффект упрочнения [154, 155] [c.72]

При этом некоторые из особенностей пластического течения металлов с ОЦК-решеткой связывают со свойствами винтовых дислокаций [9, 256]. В противоположность плотноупакованным решеткам, где дислокации расщепляются только в одной плоскости скольжения 111 , что обеспечивает их подвижность, винтовые компоненты дислокаций в ОЦК-решетке могут диссоциировать на частичные одновременно по> двум или трем плоскостям типа 112 или 110 (см. гл. 2). Это приводит к малой подвижности винтовых дислокаций [257, 258], так как для превращения сидячих дислокаций в скользящие конфигурации требуется образование перетяжек. Для большинства ОЦК-металлов, обладающих высокой энергией дефекта упаковки, ширина расщепления не превышает двух межатомных расстояний [255], так что перетяжки образуются достаточно легко как под действием внешних напряжений, так и за счет термических флуктуаций [70, 256]. Дополнительно необходимо учитывать, что расчет напряжения Пайерлса— Набарро для винтовых дислокаций [256] показал, что эти значения в ОЦК-кри-сталлах значительно выше, чем для краевых и смешанных ориентаций. [c.105]

Если перестройка дислокационной структуры, согласно [276], обусловлена энергетическим критерием, то динамика такой перестройки определяется свойствами самого материала, и в частности величиной энергии дефекта упаковки [9, 40, 232]. Как известно, энергия дефекта упаковки является физическим параметром, и в значительной степени определяющем строение ядра дислокации, возможность ее диссоциации на частичные дислокации, подвижность последних, склонность к поперечному скольжению и т. д. Легкость поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций и определяет во многом различия в механическом поведении металлов с разной энергией дефекта упаковки, в частности, например, металлов с ГЦК- и ОЦК-решетками. Чем эта энергия выше, тем раньше (по уровню напряжения и величине деформации) начинается интенсивное поперечное скольжение, облегчается обход движущимися дислокациями барьеров различной природы, в результате сокращаются стадии легкого и множественного скольжения монокристаллов, отмечаются изменения и на кривых нагружения поликристаллов (рис. 3.9) [5, 252]. Наблюдаемые явления связаны со структурными перестройками в металле, приводящими к образованию ячеистой структуры вследствие облегченного поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций. [c.120]

Следовательно, за счет самопроизвольного стока неравновесных вакансий могут расти лишь присутствующие в металле зародышевые микропоры, либо в рассматриваемом микрообъеме должны быть заданы условия, позволяющие преодолеть энергетический барьер. Если сжимающие гидростатические напряжения способствуют захлопыванию микропор [2], то можно предположить, что растягивающие напряжения могут снижать потенциальный барьер их образования. Подходящими источниками растягивающих напряжений в металле могут быть ядра дислокаций, особенно петли внедрения Франка. Следовательно, петли вычитания Франка могут быть источниками избыточных вакансий, а петли внедрения - местами стока. С наибольшим эффектом управлять механизмами зарождения вакансий и их коагуляцией в микропоры можно, очевидно, в сплавах, находящихся в состоянии упорядоченного твердого раствора, основным механизмом деформации которых является движение частичных дислокаций и образование большого числа дефектов упаковки, в том числе петель Франка. [c.116]

Избежать этой потенциальной фазовой нестабильности необходимо в сплавах, предназначенных для использования при высоких температурах с риском потери пластичности в результате циклического понижения температуры ясно, что для этой цели жизненно важно иметь в составе сплава добавки таких элементов, стабилизирующих г.ц.к. аустенит, как Ni. Он резко понижает энергию дефектов упаковки, так что образование частичных дислокаций затрудняется. Тем не менее после изотермических выдержек в интервале 649—760 °С частичный переход в г.п. состояние отмечен в литейных кобальтовых сплавах даже в присутствии 10 % Ni. Это характеризует мощное влияние Сг и W. [c.184]

Электронномикроскопические исследования показали, что структура закаленной стали 0Х18Н10Ш в исходном состоянии характеризуется большой плотностью равномерно распределенных закалочных дислокационных петель, средний диаметр которых равен 500 А (рис. 141, а). В первые часы изотермической выдержки образцов при 500° С плотность петель уменьшается и появляются частичные расщепленные дислокации у карбидов (рис. 141, б). При дальнейшей выдержке плотность дислокаций внутри зерна уменьшается (рис. 141, в). Старение при 650° С сопровождается исчезновением дислокационных петель и появлением дефектов упаковки и частичных дислокаций, причем после 15 ч старения выделяются карбиды СгазСб, как это установлено по микродифракционной картине (рис. 141, г). [c.222]

Блокирование дислокаций атмосферами Сузуки [78] является перспективным механизмом повышения сопротивляемости высокотемпературной ползучести сплавов с г. ц. к. решеткой и поэтому заслуживает более подробного рассмотрения. Как указывалось, дефект упаковки между частичными дислокациями Шокли в г. ц. к. системе представляет собой два атомных слоя, в которых атомы упакованы аналогично гексагональной плотноупакованной решетке. При высоких [c.303]

При сравиительном анализе влияния дислокаций на величину наведенного деформацией электросопротивления металлов с гранецентрированной кубической решеткой необходимо учитывать их структуру. Известно, что в деформированных. меди, золоте и серебре наблюдаются дефекты упаковки, ограниченные частичными дислокациями. Величина расщепления дислокаций играет важную роль в процессах, связанных с упрочнением металла и накоплением энергии деформации [5]. [c.30]

Дефект упаковки, например в гранецентрированной кубической решетке, является прослойкой гексагональной плотноупако-валной решетки, и наоборот. Если новая фаза имеет решетку того же типа, что и дефект упаковки, то он может служить готовым зародышем новой фазы. Так как растворимость легирующего элемента в общем случае должна быть разной в решетках разного типа, то атомы перераспределяются между дефектом упаковки и остальной решеткой исходной фазы, образуя атмосферы Сузуки, которые способствуют зарождению фазы, отличающейся по составу от исходной. По этим двум причинам растянутые дислокации, в которых дефект упаковки связывает частичные дислокации, являются местами предпочтительного зарождения новой фазы. [c.139]

В книге помещены переводы статей, опубликованных в зарубежной периодической печати в последние годы. В I части книги рассматривается атомная структура различных дефектов в кристаллах полупроводников с решеткой алмаза и цинковой обманки (сфалерита) полные и частичные дислокации, дефекты упаковки, дислокации несоответствия, а также наклонные границы, в том числе двойниковые границы высокого порядка. Во II чаети описаны структура и происхождение некоторых типов дефектов, встречающихся главным образом в эпитаксиальных пленках дефекты упаковки, микродвойниковые ламели и более сложные дефекты типа трипирамид , воэникновение которых обусловливается многократным двойникованием. [c.335]

Все типы деформационных дефектов в кристаллах являются не просто нарушением периодичности структуры исходного кристалла, а представляют собой элементы других структур. Так, расщепленные дислокации в ГЦК-крист аллах есть элементы ГПУ-структуры, ограниченные частичными дислокациями, а протяженные дефекты упаковки и двойники в ГЦК-кристаллах с низкой энергией дефекта упаковки — планарные ГПУ-структуры на плот-ноупакованных плоскостях. В [8] убедительно показано, что и в ОЦК-кристаллах дислокации расщеплены и, следовательно, также являются фрагментами других структур. В кристаллах вблизи температур структурных превращений деформация осуществляется [c.7]

Выше рассматривалось образование дефекта упаковки при сдвиге. Здесь образуются две экстраплоскости (рис. 36) с частич ными дислокациями Ь и 6г. Единичная дислокация Ь — краевая, частичные дислокации — не краевые, так как векторы Бюргерса этих дислокаций не перпендикулярны их линиям (для упрощения рисунка это на рис. 35 не показано). Между экстраплоскостями находится дефект упаковки, где чередование слоев АВСАВС.. нарушено и порядок их расположения АВСАСАВСА... Появилась тонкая прослойка САСА г. п. у. решетки в г. ц. к. решетке, размещенная между [c.71]

Возможно расщепление единичной винтовой дислокации с модулем 0,5а [ИТ] на две частичные. В этом случае часть кристалла начиная, допустим, с ряда Е и выше смещается относительно части кристалла от ряда F и ниже (см. рис. 42, б) не на величину вектора тождественной трансляции 0,5а [111], как это было рассмотрено выше, а на одну треть его, т. е. (а/6) [111] (вектор тр). Пусть слои начиная с Е я выше сместились на (а/6) [Ш] (вектор рт). Слой F займет в плоскости (110) положение, аналогичное слою А и D в исходной решетке (см. рис. 42, г). Однако в плоскости (112) с новым положением совпадают плотноупакованные ряды слоя А, поэтому после смещения на (а/6) [ГГ1] слой Е будет уже н осителем признаков слоя А, а при смещении на (а/6) [111] слой С будет носителем признаков слоя Е (см. рис. 42). Дальнейших нарушений кристаллической решетки начиная со слоя Е и выше нет, поэтому чередование слоев в дефекте упаковки (см. рис. 42) будет DEFA FAB ... Таким образом, винтовая дислокация мощностью fei=(a/6) [iTl] (вектор рт) представляет собой одну границу дефекта упаковки. Другой гра- [c.82]

Двухмерными, или поверхностными, Д. являются дефекты упаковки, границы двойников (см. Двойиикова-ние) и зёрен (см. Межаёреи-иые границы), антифазные и межфазные границы в сплавах, сама поверхность кристалла. Поверхностные Д., обрывающиеся внутри кристалла, ограничены полными или частичными дислокациями либо дисклниациями. Трёхмерными, или объёмными, Д. являются поры, трещины, включения др. фаз, тетраэдры из Д. упаковки. [c.595]

Ядру дислокации с вектором Бюргерса Ь бывает энергетически выгодно расщепиться на нсск. частичных дислокаций с векторами Бюргерса , (ft=2 6,-), соединённых полосками из дефектов упаковки, к-рые лежат в плоскости скольжения или расположены под угло.м к ней. Особенно сложной бывает конфигурация ядра расщеплённой дислокации в объёмноцеитриров. кубических и гексагональных кристаллах, а также в кристаллах с элементарной ячейкой, содержащей много атомов разных сортов. [c.596]

Моделирование деформации наноматериалов методами молекулярной динамики показало, что пластическая деформация реализуется по границам зерен в виде большого числа небольших по размеру сдвигов, когда небольшое количество атомов перемещаются друг относительно друга и зависимость деформирующего напряжения и предела текучести от размера зерен имеет вид обратного соотношения Холла —Петча (И. Шиотц, Е.Ван Свиген-гоген). На рис. 3.29 приведены компьютерные изображения нанокристаллической меди ( й 5,2 нм) до и после деформации со степенью 10%. Расчет был выполнен для системы из 16 зерен, содержащей примерно 10 атомов. Заметно уширение межзеренных границ стрелкой показаны две частичные дислокации, движение которых приводит к возникновению дефекта упаковки. [c.91]

Механические свойства некоторых металлов с низкой энергией дефектов упаковки (никель, медь, латунь) при возврате изменяются слабо, что указывает на незначительное изменение дислокационной структуры. Другие металлы (алюминий, а-же-лезо) сильно разупрочняются. После слабой деформации меха н ические свойства кремнистого и алюминиевого железа в результате возврата при 700—800° С восстанавливаются полностью, при других температурах частично (рис. 66). Характерно, что раз-, упрочнение деформированного йеталла (например, алюминия, железа) при нагреве существенно ускоряется в случае приложения внешнего напряжения, вызывающего пластическую деформа-. цию (рис. 67), что, возможно, связано с ускорением перемещения вакансий и, следовательно, переползания дислокаций. Приложение знакопеременной нагрузки также способствует возврату [150], [c.185]

При старении сплавов А1 — Ag промежуточная фаза у зарождается в твердом растворе на дефектах упаковки, что приводит к непрерывному переходу структуры матрицы в структуру выделения (Никольсон и Наттинг). Методами малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и электронной микродифракции было показано, что само выделение -фазы содержит дефекты упаковки. Однако по мере роста частиц фазы структура ее становится более совершенной. Из-за различия в структуре у никогда не бывает полностью когерентна и на поверхности раздела должны быть частичные дислокации, что уменьшает напряжения решетки. [c.235]

Механизм роста частиц на дефектах упаковки был предложен в работе [205]. Зарождение происходит на растянутой стороне краевой дислокации Франка с вектором Бюргерса а/3<111>. В этом случае петля Франка должна быть типа внедрения, только тогда, она может расширяться в результате образования выделения. Поскольку вектор Бюргерса не лежит в плоскости скольжения, частичная дислокация может только переползать. Для этого к ней должен подходить поток вакансий и, когда создается необходимое пересыщение вакансий, частичная дислокация уходит от выделения и процесс зародышеобразова-ния начинается на новом месте. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...