Размножение дислокаций

Пусть дислокация, например винтовая, под действием напряжений τ перемещается в плоскости легкого сдвига. Если на своем пути отрезок дислокации встречает препятствие (рис. 3.7.), то винтовой отрезок, имеющий множество возможных систем скольжения, переходит в другую плоскость и начинает обходить преграду. Перемещение дислокации в этой новой плоскости требует больших напряжений и называется поперечным скольжением. Отметим, что при переходе винтовой дислокации в новую плоскость образовались отрезки краевых дислокаций с противоположными знаками.

Если в новой (смежной) системе скольжения дислокация сумела пройти путь, необходимый для огибания препятствия, то ей выгодно вернуться в исходную систему легкого скольжения, напряжения τ _п., в которой минимальны. Однако эта новая плоскость находится «несколькими этажами выше» исходной, а концы нового отрезка ВВ' «закреплены» краевыми от­резками АВ и А'В'. Возвращение дислокации в исходную плоскость после перехода в смежную называется двойным поперечным скольжением.

Далее дислокация продолжает раздуваться как мыльный пузырь и на­конец смыкается слева от точек В и В', отрезки дислокаций с противопо­ложными знаками аннигилируют (взаимно уничтожаются), образуя обычную кристаллографическую плоскость. В результате отделяется новая замкнутая дислокационная петля, а отрезок между точками В и В' восстанавливается.

После ухода петли на большое расстояние (чтобы ее напряжения по линии ВВ' стали несущественными по сравнению с внешними τ) отрезок ВВ' снова начинает прогибаться, испускает новую петлю и т. д.

В табл. 3.1 даны значения напряжений, необходимых для работы источника Франка-Рида при различных плотностях дислокаций в некоторых металлах, а также значения предела текучести на сдвиг.

Ни расчетные данные τ _п, ни значения τ _кр из табл. 3.1 не дают хорошей сходимости со значениями τ _s определенными опытным путем для поликристаллов. Однако значительно лучшие совпадения наблюдаются со значениями τ _s, для высокочистых монокристаллов. Следовательно, в поликристаллах, которые используются на практике, сильное влияние оказывают примеси и границы зерен.

Рис. 3.7. Механизм размножения дислокаций Франка-Рида

Таблица 3.1

Значения напряжений, достаточных для работы источника Франка-Рида

Напряжение, МПа	Al	Cu	Au	α -Fe	Ni	Mo	W
τ кр при ρ = 10^10м^-2	0,8	1,46	0,56	2,58	2,76	3,66	4,56
τ кр при ρ = 10^12м^-2	8,1	14,6	9,6	25,8	27,6	36,6	45,6
τ s			20,0

Дата добавления: 2015-09-05