Дислокациии и скольжение

Размножение дислокаций и скольжение (709). [c.691]

В поликристаллах процесс скольжения затрудняется из-за значительного числа зерен, отличающихся величиной и формой и различно взаимно ориентированных. Во время пластической деформации поликристалла число дислокаций и других несовершенств кристаллической решетки увеличивается происходит перераспределение дислокаций и их концентрирование на границах зерен, фрагментов и блоков мозаики. Поэтому сопротивление деформации у поликристаллов значительно выше, чем у монокристаллов, а пластичность ниже. [c.81]

Существует два основных типа движения дислокаций. При скольжении или консервативном движении дислокации движутся в плоскости, определенной линией дислокации и вектором Бюргерса. При переползании или неконсервативном движении дислокация выходит из плоскости сдвига. [c.472]

Пластическая деформация кристаллов создает в них дислокации и повреждения решетки сдвигообразование (скольжение) и разрушение, которому предшествует образование трещин [21]. Все эти дефекты связаны с движением дислокаций. [c.51]

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]

Из сказанного ясно, что, допустив переползание дислокации в качестве возможного ее виртуального перемещения, необходимо считать, что оно, как и скольжение, происходит без локального изменения объема среды. Это значит, что из деформации (28,2) надо вычесть ответственную за изменение объема часть Vs т. е. [c.162]

Напряжения, создаваемые одной прямолинейной дислокацией (и действующие на другую дислокацию), убывают обратно пропорционально расстоянию от нее. Поэтому напряжение, создаваемое в точке X дислокацией, находящейся в точке х, имеет вид bDI(x—х ), где D — постоянная порядка величины упругих модулей кристалла. Можно показать, что эта постоянная D > О, т. е. две одинаковые дислокации в одной и той же плоскости скольжения отталкиваются друг от друга (для изотропной среды это показано в задаче 3 28). [c.169]

Согласно теории дислокаций процесс скольжения определяется движением дислокаций. Различают сдвиг (или консервативное движение) дислокаций, при котором последние движутся в плоскости, определяемой линией дислокации и ее вектором Бюргерса, и переползание (неконсервативное движение), при котором дислокация выходит из плоскости скольжения. [c.240]

Хрупкие материалы при разрушении имеют незначительную остаточную деформацию, и характер разрушения определяется разрывом образца по некоторому поперечному сечению с шероховатой поверхностью разрыва. Пластичные материалы при деформировании имеют большую остаточную деформацию. В этом случае разрушению предшествует интенсивное скольжение по плоскостям наибольших касательных напряжений, которые, как установлено в 3.2, составляют угол л/4 с осью растяжения. На образцах с достаточно гладкой поверхностью четко видны линии скольжения, составляюш,ие угол л/4 с осью растяжения (линии Чернова). По этим плоскостям движутся дислокации, и механизм пластического деформирования может быть представлен как проскальзывание и поворот в направлении сближения с осью растяжения тонких дисков, показанных на рис. 7.22. Такие проскальзывания происходят по всем плоскостям, составляющ,им угол л/4 с осью. В результате поворота этих дисков в процесс проскальзывания включаются другие плоскости образца, которые ранее составляли угол, отличный от л/4, и в которых было до этого менее интенсивное проскальзывание. [c.140]

Вид периодической функции для х х) совпадает с функцией, используемой в выводе теоретической прочности по Френкелю. Однако существенное различие здесь в определении ф(л ), изменяющейся в пределах Ь/2. Этой функцией описывается взаимное смещение двух атомов, расположенных один против другого по разные стороны от плоскости скольжения в ядре дислокаций, т. е. эта функция описывает смещение атомов в ядре дислокации от участка плоскости скольжения, на котором скольжение произошло, к участку, на котором скольжение не произошло. Ширина этого перехода вдоль плоскости скольжения, в пределах которого смещения составляют i/4, т. е. 50% от общего, носит название ширины дислокации и служит мерой плавности этого перехода. Когда этот переход происходит в интервале (1—2) Ь, дислокация узкая, а когда интервал более 56, дислокация широкая. Широкие дислокации характерны для металлов, узкие — для ковалентных кристаллов типа алмаза с направленным характером связи. Для широких дислокаций характерно меньшее смещение атомов выше плоскости скольжения относительно положений атомов ниже этой плоскости, в связи с чем энергия несовпадения и величина энергии А.Е, расходуемая на преодоление сил связи в ядре дислокации, будут меньше. Поэтому подвижность дислокации возрастает с увеличением ее ширины. [c.62]

Будучи закрепленной на концах перетяжки, дислокация выгибается, а длина перетяжки увеличивается на стадии 7 (рис. 39,г). Движение дислокации и пластическая деформация по новой плоскости (111) могут быть облегчены, так как открываются возможности при образовании петли (см. рис. 39, г) для генерации источника Франка-Рида. Различие в ширине расщепленных дислокаций и соответственно в склонности к поперечному скольжению у разных металлов и сплавов играет очень важную роль в формировании дислокационной структуры (ячеистой структуры, см. гл. III) при деформации и в особенности структурных изменений при последующих возврате и рекристаллизации. [c.76]

ДРУГИЕ ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИИ ПРИ СКОЛЬЖЕНИИ. Рассматривая дислокационную природу скольжения, следует иметь в виду многообразие конкретных видов движения дислокаций. Выше были рассмотрены простейшие случаи движения винтовой краевой и смешанной дислокаций, описаны особенности движения и пересечения растянутых дислокаций, дано описание генерации источника Франка—Рида. Рассмотрено двойное поперечное скольжение. Ниже, подчеркивая разнообразие видов движения (скольжения) дислокаций, дается описание движения дислокаций с порогами, с помощью парных перегибов, с особыми точками и пр. [c.123]

Рассмотренная выше теоретическая модель, объясняющая зависимость деформирующего напряжения (напряжение течения для заданной деформации е) и предела текучести от размера зерна, устанавливает взаимосвязь размера зерна с концентрацией напряжений в индивидуальных полосах скольжения. Согласно этой теории размер зерна d ограничивает длину плоского нагромождения дислокаций и их число п в этом нагромождении. [c.241]

При дальнейшем повышении деформации изменения в структуре определяются как неоднородным распределением действующих дислокационных источников с максимальным напряжением старта, так и препятствиями в плоскости скольжения. Наталкиваясь при своем движении на препятствия, дислокации образуют клубки, вытянутые в направлении скольжения. Такие дислокационные сплетения ориентированы вдоль следов плоскостей скольжения. С увеличением степени деформации пространство между клубками заполняется относительно равномерно распределенными дислокациями и лишь впоследствии образуется ячеистая разориентированная структура. [c.253]

Под полигонизацией понимают процесс формирования и укрупнения субзерен при нагреве наклепанных металлов и сплавов. Формирование субзерен реализуется перераспределением одиночных дислокаций и (или) сплющиванием трехмерных дислокационных скоплений скольжением и переползанием дислокаций с образованием малоугловых дислокационных субграниц. Укрупнение субзерен реализуется их коалесценцией или миграцией субграниц. [c.304]

Следует отметить, что в материале с высокой энергией дефектов упаковки (малой шириной расщепленных дислокаций) поперечное скольжение облегчается не только при деформации, но и при последующем отжиге. В таком материале будет проявляться заметное разупрочнение не только при рекристаллизации, но и на стадии возврата. Типичным примером этого являются алюминий и медь (соответственно с большой и малой энергией д.у). В первом случае происходит заметное разупрочнение на стадии возврата, тогда как медь разупрочняется только при рекристаллизации. Укрупнение субзерен (второй этап формирования центров) может реализоваться двумя механизмами — миграцией малоугловых границ субзерен или коалесценцией соседних субзерен с исчезновением разделяющих их субграниц. [c.319]

Наложение внешних напряжений на эти внутренние поля может вызвать повышение плотности дислокаций и активацию скольжения во многих системах уже при малых степенях деформации. Это и должно привести к менее четко выраженной текстуре и к более однородному распределению дислокаций. [c.351]

Наблюдаемые в опытах большие коэффициенты упрочнения у металлов с г. ц. к. решеткой кроме А1 можно объяснить низкой энергией дефекта упаковки (например, аустенитные стали). Как известно [см. формулу (55)], меньшим значением д.у соответствует большая равновесная ширина do расщепленной дислокации, что затрудняет поперечное скольжение и переползание дислокаций и повышает напряжение пересечения леса дислокаций. Несмотря на существенное различие дислокационных структур металлов с различной кристаллической решеткой, малые коэффициенты упрочнения металлов с о. ц. к. решеткой можно удовлетворительно объяснить большим числом систем скольжения и высокой энергией дефекта упаковки, а отсюда более свобод- [c.471]

При прочих равных условиях материалы с г. ц. к. решеткой упрочняются сильнее, чем с о. ц. к., так как в г. ц. к. меньше систем скольжения. Однако высокие значения энергии де( )ектов упаковки у большинства металлов с о. ц. к. решеткой резко уменьшают ширину расщепленных дислокаций и таким образом облегчают поперечное скольжение, что также ослабляет упрочнение (динамический возврат). [c.537]

Здесь а,, — эффективное решение, определяющее прочность рассматриваемого микрообъема, o d и о г — локальные напряжения в нем, вызванные соответственно скоплением дислокаций и наличием трещины, Опс — теоретическая прочность кристаллической решетки (или поверхности раздела) в микрообъеме (индекс га указывает, что напряжения направлены нормально к плоскости скола). Как следует из моделей разрушений сколом Стро, Смита и др. [55, 198], обусловленная скоплением дислокаций концентрация напряжений пропорциональна мощности скопления дислокаций в конце полосы скольжения п [c.333]

Размножение дислокаций и скольжение. Рассмотрим замкнутую дислокационную петлю радиуса г, которая охватывает область того же радиуса, иретерпевщую сдвиг. Гакая дислокация будет частично винтовой, частично краевой, а на большей части длины — смещанного типа. Поскольку энергия деформаций, связанных с дислокационной петлей, возрастает пропорционально длине петли, последняя будет стремиться сократиться. Однако если при этом действует скалывающее напряжение, способствующее развитию скольжения, то петля будет стремиться расщириться. Отрезок дислокационной линии, закрепленной на конусе (рис. 20.18), называется источником Франка — Рида ), и, как видно из рисунка, из него в одной и той же плоскости скольжения может развиться большое число концентрических дислокационных петель. Этот и аналогичные типы механизмов размножения дислокаций приводят к возникновению скольжения и к возрастанию плотности дислокаций при пластической деформации. Прекрасный пример дислокационного источника показан на рис. 20.19. [c.709]

Предварительная пластическая деформация приводит к довольно существенному уменьшению величины а<г и слабее влияет на коэффициент т . Слабая зависимость гпт от ев достаточно легко объяснима. Дело в том, что переползание дислокаций и поперечное скольжение, определяющие б ск, являются существенно термоактивированными процессами и в гораздо меньшей степени чувствительны к дислокационной структуре материала, возникающей при его пластическом деформировании. Что касается влияния предварительной деформации на Od, то здесь необходимо дать некоторые пояснения. Полученный результат по снижению величины оа от предварительной деформации сначала кажется противоречивым, так как параметр Од имеет смысл прочности матрицы или границы соединения матрицы с включением, которая не должна меняться при деформировании. Указанный вывод действительно имел бы место, если бы мы рассматривали локальную прочность материала в масштабе порядка длины зародышевой трещины. В зависимости же (2.7) под Od понимается некоторая осредненная не меньше, чем в масштабе зерна, интегральная характеристика, отражающая сопротивление материала зарождению микротрещины. Поэтому при наличии предварительного деформирования материала необходимо учитывать возникающие остаточные микронапряжения. В этом случае в первом приближении параметр а<г можно определить по зависимости [c.107]

Деформация и разрушение при высоких температурах часто происходят по границам зерен. Это объясняется тем, что по граии-цам зереи, содержащих большое количество дефектов (вакансий, дислокаций и др.) при повышенных температурах легко происходят элементарные акты скольжения ири наличии напряжений. [c.287]

Отметим, что реальные кристаллы либо с самого своего возник-иовения содержат дислокации, либо имеют какие-то иные несовершенства и в них дислокации образуются уже при низких напряжениях сдвига. Поэтому-то при низких напряжениях дислокации движутся через кристаллическую решетку, отчего и происходит пластическая деформация кристалла. После того как дислокация выйдет наружу кристалла, форма его изменится, но структура останется прежней (рис. 117, б). Возникают новые дислокации и движутся через кристалл. Суммарно результат этих скольжений в зернах проявляется в виде пластической деформации образца. [c.107]

Можно доказать, что формула (36) (соотношение Мотта — Набарро) для силы, действующей на единицу длины дислокации, справедлива для случая движения винтовой и смешанной дислокаций. Так как вектор Бюр-герса является инвариантом дислокации, а при однородных касательных напряжениях величина х постоянна на всей плоскости скольжения, то сила, действующая на единицу длины дислокации, по величине (но не по направлению) одна и та же на любом участке криволинейной дислокации и направлена перпендикулярно линии дислокации в любой ее точке в сторону участка плоскости скольжения, еще не охваченного сдвигом. [c.50]

Оба вектора Ьр лежат в плоскости скольжения той и другой дислокации и параллельны рр, т. е. перегибы 1меют винтовую ориентацию. [c.85]

Перетяжка на расщепленной дислокации, необходимая для начала поперечного скольжения в другой плоскости, создается благодаря приложенному сдвиговому напряжению и тепловым колебаниям решетки, так как реакция рекомбинации энергетически невыгодна. Для процесса сжатия дислокации и движения в плоскости поперечного скольжения необходима энергия активации, величина которой зависит от размера стяжки и ширины расщепленной дислокации. Для алюминия расчетным путем получено значение энергии активации, близкое к 1,0 эВ. Однако для меди, обладающей большей шириной расщепленной дислокации, необходима значительно более высокая энергия. Поэтому для поперечного скольжения в меди требуются более высокие значения напряжений и температуры. Поскольку ширина дефекта упаковки зависит от энергии дефекта упаковки д.у, то напряжение Till также зависит от энергии дефекта упаковки. [c.196]

ВОЗВРАТ. В общей форме под возвратом следует nond мать процесс повышения структурного совершенства наклепанного металла путем перераспределения и уменьшения концентрации точечных дефектов, а также перераспределения дислокаций консервативным скольжением без образования новых границ. Стадия возврата не связана, таким образом, с видимым изменением микроструктуры металла. [c.300]

Форма субзерен при высоких температурах деформации является равноосной даже при весьма больших степенях деформации. Механизм сохранения этой равноос-ности очень важный, но еще не совсем ясен. Видимо, большую роль в этом играют процессы диффузионного переползания краевых дислокаций и ступенек краевой ориентации на винтовых дислокациях, а также процессы поперечного скольжения. [c.367]

Появление максимума объясняется тем, что в процессе пластической деформации динамическая полигониза-ция обусловлена различными механизмами поперечным скольжением винтовых дислокаций, переползанием дислокаций и т.д. Оба механизма связаны с рекомбинацией расщепленных дислокаций, энергия активации кото- [c.468]

Преодоление атоиов внедрения и дисперсных выделений, пересечение дислокаций, поперечное скольжение. [c.478]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...