Дислокации в кристаллах . 8. Экспериментальные методы. наблюдения дислокаций

Описанные свойства дислокаций и изменения, вносимые их присутствием в свойства кристаллов, послужили основой для разработки экспериментальных методов наблюдения дислокаций. Представления о дислокациях в кристаллах и их теоретическое изучение интенсивно развивались в период (1Й4— 1950 гг.), предшествующий непосредственному наблюдению дислокаций (начиная с 1953 г.), это создало благоприятные условия для экспериментаторов. Предсказания теории дислокаций во всех деталях были подтверждены при их экспериментальном наблюдении — случай довольно редкий в истории физики. В настоящее время экспериментальное изучение дислокационных структур кристаллов различных типов идет широким фронтом. Ниже приводятся иллюстрации, показывающие возможности некоторых разработанных к настоящему времени экспериментальных методов [2, 9, 10, 20]. [c.448]

Существует достаточно много экспериментальных методов наблюдения дислокаций. Например, за дислокациями можно наблюдать с помощью электронного микроскопа с высокой разрешающей способностью, с помощью рентгеновской топографии. Однако особенно широкое распространение при изучении дислокаций получили методы избирательного травления и декорирования. Метод избирательного травления основан на том, что вблизи дислокаций энергия связи атомов гораздо слабее, чем в недеформированной решетке. Поэтому места выхода дислокаций на поверхность кристалла травятся специально подобранным травителем быстрее, чем окружающая дислокацию поверхность. В результате такого травления на поверхности кристалла возникают ямки травления. Подсчет [c.110]

На стадии легкого скольжения основной вклад в деформацию дают дислокации, вышедшие на поверхность кристалла, что подтверждается экспериментально [10]. На этой стадии (площадка текучести на кривой напряжение — деформация) пластическая деформация растяжения отожженного технического железа [33] происходит путем лавинообразного течения, как это установлено наблюдениями линий скольжения на поверхности и методом дифракционной электронной микроскопии. По данным работы [34 ], в ходе легкого скольжения сдвиг не продолжается по тем плоскостям, где он уже происходил, так как легче активировать источники дислокаций в новых (неупрочненных) плоскостях скольжения. [c.46]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

Представления о различных дефектах, в частности дисклинациях, все более масштабно используют в современной физике конденсированного состояния, например, в задачах прочности и пластичности. Если принять тезис, что наряду с трансляционным массопереносом пластическая деформация обусловлена или сопровождается и другими эффектами, скажем, поворотами веш,ества, то должны быть различным образом организованные несовместности, прежде всего заторможенные пластические сдвиги и заторможенные повороты. Это с неизбежностью означает, что кроме обычных дислокаций в кристаллах присутствуют дисклинации и другие дефекты кристалла как континуума. Утверждение о возможности суш,ествования разнообразных микромеханических объектов сплошной среды, объединяемых общим термином дефект , вытекает, таким образом, из самых общих соображений о реально протекающих процессах в твердом теле. Однако, как показывает опыт научных исследований, еще мало что известно о их реальной природе и методах аналитического описания. Неясно, какими именно процессами порождаются дефекты, возникают ли дисклинации от самостоятельных поворотов или от поворотов, производимых обычным дислокационным скольжением остается открытым вопрос о масштабном уровне дефектов , например о том, могут ли дисклинации быть решеточными или только крупноструктурными не до конца выяснена роль дисклинаций в явлениях деформирования и разрушения совершенно не решены вопросы их экспериментального наблюдения и пр. [c.278]

Экспериментальные измерения Д. п. позволяют непосредственно изучать кинетику и динамику дислокаций такие измерения могут быть также использованы в качестве экспресс-методов для регистрации весьма тонких изменений в дислокационной структуре кристаллов при различного рода внешних воздействиях — механических, температурных, иони-зируюш,их облучений и т. д. Наблюдение характеристик возврата Д. п. даёт возможность определять активационные энергии вакансий, дивакансий, примесей. На практике метод [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...