Линейные дефекты (дислокации)

Представление о линейных дефектах — дислокациях — возникло в начале XX в. в результате работ В. Вольтерры и некоторых других исследователей, изучавших упругое поведение однородной изотропной среды. [c.96]

Линейные дефекты (дислокации). Дислокации — [c.33]

Таким образом, немногочисленные данные показывают, что ингибиторы могут эффективно подавлять коррозию сталей под напряжением. Однако пока не установлена зависимость между способностью ингибиторов тормозить коррозию под напряжением и их строением, что не позволяет научно обоснованно подходить к их выбору. На основе теоретических соображений можно пред-. положить [103], что при воздействии растягивающих напряжений наиболее эффективными ингибиторами будут являться те, которые хорощо адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности растянутого металла. Это прежде всего ингибиторы катионного типа, а также ингибиторы, образующие На поверхности плотные пленки. В случае пластической деформации, когда в кристаллической решетке металла образуются линейные дефекты — дислокации, сжатая часть которых заряжена положительно, а растянутая отрицательно, можно ожидать, что эффективными ингибиторами могут являться вещества Как катионного, так и анионного типа, а также ингибиторы образующие плотные полимолекулярные слои или пленки. [c.65]

В новые положения равновесия атомы могут переходить в результате смещения в определенных параллельных плоскостях, без существенного изменения расстояний между этими плоскостями. При этом атомы не выходят из зоны силового взаимодействия и деформация происходит без нарушения сплошности металла, плотность которого практически не изменяется. Скольжение одной части кристаллической решетки относительно другой происходит по плоскостям наиболее плотного размещения атомов (плоскостям скольжения). В реальных металлах кристаллическая решетка имеет линейные дефекты (дислокации), перемещение которых облегчает скольжение. [c.59]

Следующий пример касается формулировки теории линейных Дефектов дислокаций, дисклинаций и диспираций. Выведенные [c.188]

В опытах второй серии исследовали влияние давления и состояния поверхности на характер структурных изменений в поверхностных слоях. В первом случае нагрузку изменяли от 10 до 40 МПа для исследования влияния состояния поверхности использовали образцы, предварительно отожженные при разных температурах (300, 600 и 850 °С). В указанном температурном интервале отжига предел текучести поликристаллической меди изменяется примерно в 25 раз (от 250 до 10 МПа). Предварительным сжатием на 15,5 % в образцах создавали высокую плотность линейных дефектов (дислокаций), достигающую a 10 м" . Облучением потоком электронов энергией 2,3 мэВ в течение 4 ч (доза 4,4 Ю - м" ) в материале создавали точечные дефекты радиационного происхождения. [c.107]

Выше было показано, что в начальный период трения в поверхностно-активной среде происходит одновременно два процесса формирование собственно слоя с пониженной плотностью линейных дефектов (дислокаций) и высокой плотностью точечных дефектов (вакансий) и формирование оксидной гран-ицы раздела между поверхностным слоем (пленкой меди) и подложкой (основным металлом). Результаты исследования перио, а кристаллической решетки существенно расширяют представления о природе. межфазной границы раздела. Увеличение периода решетки меди при трении в вазелиновом масле, содержащем добавки ПАВ, указывает на то, что подповерхностные слои (граница раздела) представляют собой твердый раствор внедрения в меди не только кислорода, но и элементов смазки — продуктов ее деструкции и превращений в результате химических реакций на поверхности. Механизм этого явления заключается в диффузии элементов кислорода, водорода, углерода и др. в подповерхностные слои, где они вступают во взаимодействие с атомами металлов. Наличие максимума периода кристаллической решетки в подповерхностных слоях свидетельствует о более высоких температуре и степени деформации на этой глубине, что согласуется с результатами работы [58]. В общем случае формирование границы раздела между пластифицированной пленкой и основой образца определяется, при данных условиях испытаний, химическими свойствами как основного металла, так и смазочной среды. [c.128]

На рис. 73 показано изменение физической ширины линии Р(зп) фазы 1 при трении в жидкости ПГВ и веретенном масле. Можно однозначно утверждать, что эта фаза характеризуется пониженной и постоянной плотностью р линейных дефектов дислокаций) при трении в ПГВ по закаленному контртелу в случае нормализованной стали 45 градиент плотности дислокаций по глубине деформированной зоны существенный, а абсолютные значения р значительно выше. При трении в веретенном масле АУ, независимо от состояния контртела, по глубине поверхностной фазы создается градиент плотности дислокаций степень деформации поверхностного слоя медного сплава возрастает с увеличением твердости сопряженного стального образца (что следовало ожидать при трении в неактивной смазочной среде). [c.167]

Ш.3.2. ЛИНЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ (ДИСЛОКАЦИИ) [c.220]

Из физики металлов известно, что при неравномерном распределении механических напряжений сжатые области кристаллической решетки металлов вследствие перераспределения электронов заряжаются положительно, а растянутые — отрицательно. Поэтому, например, при изгибе образца металла в упругой области растянутая сторона заряжается отрицательно, вследствие чего адсорбция анионов на ней затрудняется, а катионов— облегчается. При пластической деформации металлов в кристаллической решетке образуются линейные дефекты — дислокации, сжатая часть которых заряжена положительно, а растянутая—отрицательно. Поэтому при наличии пластической деформации облегчается адсорбция и катионов, и анионов. [c.82]

Для поликристаллических материалов внешние термомеханические воздействия вызывают появление в кристаллографических плоскостях касательных напряжений, которые являются причиной движения линейных дефектов (дислокаций). На макроуровне движение дислокаций приводит к возникновению неупругих деформаций. У материалов с высокомолекулярной структурой приложение внешней нагрузки вызывает раскручивание и переориентацию молекулярных цепей, происходит перераспределение молекулярных сегментов между упорядоченной и неупорядоченной частями полимера. [c.78]

Для измерения ряда структурно-чувствительных параметров эффективно применяются рентгеноструктурный анализ (определение плотности линейных дефектов-дислокаций по измеряемой величине блоков), прямое электронно-микроскопическое наблюдение дислокаций и косвенная оценка дислокационной структуры по ямкам травления. [c.60]

Высокочастотные звуковые волны в газах, жидкостях и твердых телах являются мощным средством исследования движений молекул, дефектов кристаллов, доменных границ и прочих типов движений, возможных в этих средах. Более того, волны большой и малой амплитуды в этих средах находят важные применения в различных технических устройствах. Сюда относятся лпнии задержки для накопления информации, механические и электромеханические фильтры для разделения каналов связи, приборы для ультразвуковой очистки, дефектоскопии, контроля, измерения, обработки, сварки, пайки, полимеризации, гомогенизации и др., а также устройства, используемые в медицинской диагностике, хирургии и терапии. Контрольно-аналитические применения звуковых волн, так же как и их использование в технических устройствах, быстро разрастаются. За последние пять лет изучены такие явления, как затухание звука вследствие фонон-фононного взаимодействия, взаимодействие звука с электронами и магнитным полем, взаимодействие звуковых волн со спинами ядер и спинами электронов, затухание, вызываемое движением точечных и линейных дефектов (дислокаций), а также такие крупномасштабные движения, как движение полимерных сегментов и цепочек и движение доменных границ. Таким образом, очевидно, что эта область науки, получившая название физической акустики, является мощным инструментом исследования и открывает широкие возможности для различных технических применений. [c.9]

Линейные дефекты дислокации. [c.87]

Реальный технический металл имеет дефекты строения, в частности точечные дефекты (например, вакансии и внедренные атомы), и линейные дефекты — дислокации. Такого рода дефекты могут перемещаться под действием циклических напряжений. На рис. 1.10, о показана кристаллическая решетка с одной незавершенной атомной плоскостью — с краевой дислокацией. Под действием циклических напряжений дислокация переместилась на один параметр кристаллической решетки (рис. 1.10, б), а после длительного деформирования вышла на поверхность, образовав на ней ступеньку сдвига (рис. 1.10, в). Таким образом, и здесь происходит смещение путем сдвига, но это смещение является чрезвычайно локализованным, так что измеримых остаточных деформаций тело не обнаруживает. Далее протекает длительный процесс движения, слияния и накопления подвижных дефектов у барьеров — более прочных зон зерна. Этот [c.46]

Другим важнейшим видом несовершенства кристаллического строения являются так называемые дислокации. Представим себе, что в кристаллической решетке по каким-либо причинам появилась лишняя полуплоскость атомов, так называемая экстраплоскость (рис. 8). Край 3—3 такой плоскости образует линейный дефект (несовершенство) решетки, который называется краевой дислокацией. Краевая дислокация может распространяться на многие тысячи параметров решетки, для нее вектор Бюргерса (см. с. ООО) перпендикулярен экстраплоскости. В реальных металлах дислокации смешанные на некоторых участках — краевые, на других — винтовые. [c.28]

Линейные дефекты не двигаются самопроизвольно и хаотически, как вакансии. Однако достаточно небольшого напряжения, чтобы дислокация начала двигаться, образуя плоскость, а в разрезе — линию скольжения С (рис. 11). [c.30]

При пластической деформации в металле образуются, перемещаются и взаимодействуют с другими дефектами кристаллического строения линейные несовершенства (дислокации). [c.81]

Ее край 1-1 создает линейный дефект решетки, который называется краевой дислокацией. [c.47]

Зона скопления дислокаций характеризуется фрактальным распределением в ней данных линейных дефектов. В зависимости от конкретного геометрического образа дислокационной структуры и принадлежности к какой-либо из стадий эволюции дислокационной подсистемы (хаос, клубки, ячейки, фрагменты) данная зона характеризуется определенным энергетическим содержанием и различается значениями фрактальной размерности дислокационных структур. Среди различных дислокационных ансамблей ячеистые конфигурации наиболее отвечают диссипативному состоянию структуры металла. Они характеризуются значением фрактальной размерности дислокационной структуры Ор а 1,5. [c.119]

Линейные дефекты малы в двух измерениях, в третьем они могут достигать длины кристалла (зерна). К линейным дефектам относятся цепочки вакансий, межузельных атомов и дислокации. Дислокации являются особым видом несовершенств в кристаллической решетке. С позиции теории дислокаций рассматриваются прочность, фазовые и структурное превращения. [c.265]

К основным видам дислокаций относятся краевые и винтовые (рис. 6.2). Краевая дислокация образуется, если внутри кристалла появляется лишняя полуплоскость атомов, которая называется экстраплоскостью (рис. 6.3). Ее край 1-1 создает линейный дефект решетки, который называется краевой дислокацией. [c.265]

Линейными дефектами являются дислокации и микротрещины. Возможно также образование неустойчивых линейных дефектов из цепочек точечных дефектов. [c.85]

В соответствии с тем, удаляется или внедряется лишняя плоскость, дефекты упаковки называются дефектами вычитания или внедрения. На удаление или внедрение неправильно уложенной плоскости должна быть затрачена определенная энергия, и па этой причине дефекты упаковки обладают характеристической энергией, называемой энергией дефекта упаковки. Характерные-величины этой энергии, например в металлах, 10 —10 эрг/см . Так, для алюминия энергия дефекта упаковки составляет 200,. для меди — 40 эрг/см . Совсем необязательно (да и маловероятно), чтобы неправильно уложенная плоскость проходила через весь кристалл. Если она обрывается внутри кристалла, то вокруг края этой плоскости возникает линейный дефект, который называется дислокацией. [c.236]

Дислокационная структура первой подповерхностной зоны рассматривается, таким образом, как результат диссипации запасенной упругой энергий, которая выливается в самоорганизацию нераьновесных структур, обеспечивая тем самым дальнейшую устойчивостъ системы. Фрактальная размерность вегцества в этой зоне >" =3, однако дальний порядок в расположении частиц нарушается за счет большого количества линейных дефектов - дислокаций. [c.301]

Чисто мехаиич. перемещение (скольжение) характерно для специфического линейного дефекта — дислокации. Смещение её линии по плоскости скольжения не нарушает сплошности кристалла, а потому происходит сравнительно легко. Движение дислокации всегда связано с неупругим изменением формы кристаллич. образца, поэтому дислокация является элементарным носителем пластичности, кристалла. Атомная перестройка, сопровождающая перемеп(ение дислокации, требует не очень больших нагрузок, и в этом причина 019 [c.619]

В материаловедении для описания элементов микроструктуры традиционно используется евклидова размерность d, которая может принимать четыре значения d = 0 для точечных дефектов (вакансии, межузельные атомы) d = для линейных дефектов (дислокации) d = 3 для планарных дефектов (двойники, границы зерен и т.п.) и d = 3 для трехмерных образований в объеме образца. Евликдовы размерности могут служить характеристиками симметричных микроструктур, которые не часто образуются даже в материалах, получаемых в квазиравновесных условиях. [c.7]

Линейные дефекты характеризуются малыми размерами в двух измерениях, но имеют значительную протяженность в третьем измерении. Наиболее важный вид линейных дефектов — дислокации (лат. dislo ation — смещение). Теория дислокаций была впервые применена в середине тридцатых годов XX века физиками Орованом, Поляни и Тейлором для описания процесса пластической деформации кристаллических тел. Ее использование позволило объяснить природу прочности и пластичности металлов. Теория дислокаций дала возможность объяснить огромную разницу между теоретической и практической прочностью металлов. [c.11]

Как правило, еще на стадии изготовления, транспортировки и монтажа металлической конструкции материал подвергается механическому и термическому воздействиям, обусловливая охрупчивание металла, по крайней мере, в некоторых зонах и элементах конструкции. К механическим воздействиям, приводящим к пластической деформации (наклепу), относятся вальцовка (труб, обечаек, оболочек), подгиб кромок (днищ, крышек, обечаек, стенок), штамповка (труб), пробивка отверстий, усадка металла в околошовной зоне при сварке и др. технологические операции. Охрупчивание металла в результате пластической деформации (наклепа) обусловлено увеличением плотности дефектов кристаллической решетки - дислокаций и закреплением подвижных линейных дефектов (дислокаций) атомами внедрения типа углерода или азота. Это явление охрупчивания получило название деформационноестарение . [c.122]

В решетках металлов всегда имеются различные несовершенства, в том числе линейные дефекты — дислокации. Они в процессе пластической деформации перемещаются микроскачкамн вдоль плоскости скольжения разновременно и последовательно за счет единичных перемещений атомов (см. рис. 2.1). В связи с этим при сдвиге отсутствует необходимость преодолевать силы связи всех атомов, лежащих в данной плоскости решетки кристаллита, и сдвиг ее отдельных слоев значительно облегчается. Этим же объясняется и относительно малая прочность обычных кристаллов по сравнению с идеальными. Итак, пластическая деформация скольжением представляет собой движение линейных дислокаций вдоль плоскости скольжения под влиянием сдвигающих напряжений т меньшей величины, чем потребовалось бы для одновременного сдвига одной части решетки относительно другой в случае отсутствия дислокаций. [c.201]

Бартенев с сотрудниками выдвинул гипотезу об уровнях прочности стекла и стеклянных волокон. Согласно этой гипотезе у стеклянных волокон имеется четыре уровня прочности сТ , ст , Первые три соответствуют волокнам с различными по типу дефектами, а уровень прочности аз имеют бездефектные волокна. Авторы предлагают различать три типа дефектов 1) точечные-дырки (вакансии), внедрение атомов или молекул примесей в структуру стекла 2) групповые - бивакансии, линейные дефекты (дислокации), фононы и др. 3) субмикроскопические и микроскопические объемные дефекты-микротрещины, включения, микроразрывы, резкие нарушения плотности и состава в объемах, значительно больщих элементов микронеоднородной структуры. Последняя группа дефектов, точнее их наличие, количество и величина, особенно в поверхностном слое, и определяет прочность стеклянного волокна. На объемную дефектность стекла можно влиять регулированием технологического процесса получения волокон. [c.20]

Оистому с. Nv колебат, степенями свободы можно рассматривать как совокупность независимых осцилляторов, каждый из к-рых соответствует отдельному нормальному колебанию системы. Если в кристалле имеются нарушения периодичности, то среди нормальных колобаР1ий имеются особые, отличающиеся тем, что в них принимают участие не все атомы кристалла, а только локализованные вблизи дефект. (напр,, чужо юдного атома). Такие колебания паз, локальными, Хотя их число невелико, они в ряде случаев определяют пек-рые физ, явления (напр,, оптические явления, характер явления Мессбауэра и др.)- Г, к, граница кристалла является естеств, нарушением его периодичности, то около границы могут распространяться локальные поверхностные волны, амплитуда к-рых экспоненциально уменьшается при удаленнн от границы (см, Рэлея волны). Природа поверхностных волп та ке, что и звуковых, Одиако существование границы приводит к тому, что продольные и поперечные волны раздельно не существуют их определенная комбинация и есть поверхностная волна. Подобного типа волны могут распространяться также внутри кристалла — вдоль плоских дефектов (например, границ кристаллов или дефектов упаковки) и вдоль линейных дефектов — дислокаций. [c.118]

Движение дислокаций задерживается у точечных и линейных дефектов атомно-кристаллических решеток, включений примесных атомов, облаков примесей (атмосферы Котрелла), у границ фаз, кристаллических блоков и зерен. Перемещение дислокаций тормозят поперечные дислокации и дислокации одинакового направления, но противоположного знака. Разноименные дислокации, столкнувшись одна с другой, взаимно погашаются. [c.172]

Иа рисунке 1.13 представлен линейный дефект кристаллической решетки - дислокации, возникающий в том случае, ес ш одна из атомных ПJЮ кo тeй при кристаллизации не заполняется полностью, а лишь частично. Эта плоскость на рисунке 1.13 обозначена HMBOJmM J , означающим краевую дислокацию, так как в данном случае дефект связан с краем этой неполной плоскости. [c.49]

При переходе непосредственно от однородного распределения свойств в объемной части кристаллического тела (D =3) наблюдается массовый выход дислокаций и формируется первая подповерхностная зона I с повышекной плотностью данных линейных дефектов (рис. 6.16). В этой зоне осуществляется самоорганизация дислокационных скоплений в замкнутые ячеистые, спиральиыс или другие структуры. Сжимающие напряжения в ней обеспечивают сохранение форл ы и свойств граничащей с ней объемной фазы, которая простирается вглубь объекта. В частности, увеличение плотности дислокаций способствует упрочнению материала, что используется в некоторых технологических методах поверхностной обработки сталей. [c.300]

В кристаллах могут существовать и такие линейные дефекты, как ifeno4KH вакансий или междоузельных атомов. Ясно, что контур Бюргерса, проведенный вокруг области, содержащей такую цепочку точечных дефектов, не отличается от соответствующего контура Бюргерса, проведенного вокруг бездефектной области. Другими словами, для цепочки точечных дефектов вектор Бюргерса равен нулю и отличен от нуля только для дислокаций. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...