14. Краевые винтовые и смешанные дислокации

Краевые и винтовые дислокации могут перемещаться из одной плоскости скольжения в другую, ей параллельную. 

Краевые ( а и винтовые ( б дислокации и плоские дефекты ( в кристалле в.

Различают краевые и винтовые дислокации. Краевая дислокация возникает ( рис. 39, а) за счет появления в объеме кристалла лишней атомной плоскости. Собственно под дислокацией и понимается линия искажения, проходящая вдоль края этой лишней плоскости. На рис. 39, б приведен пример винтовой дислокации. Последняя образуется за счет смещения микрочастиц в одной части кристалла по отношению к другой его части, в результате чего вокруг линии дислокации образуется винтообразная плоскость. Дислокации являются причиной пластичности кристаллов. Деформация кристалла обычно совершается за счет движения дислокации в его объеме, что требует меньших затрат энергии, чем можно было бы предположить, исходя из энергии его кристаллической решетки. 

Краевые ( а и винтовые ( б дислокации и плоские дефекты ( в.

Различают краевые и винтовые дислокации. Краевая дислокация возникает ( рис. III.8, а) за счет появления в объеме кристалла лишней атомной плоскости. Собственно под дислокацией и понимается линия искажения, проходящая вдоль края этой лишней плоскости. На рис. III.8, б приведен пример винтовой дислокации. Последняя образуется за счет смещения микрочастиц в одной части кристалла по отношению к другой его части, в результате чего вокруг линии дислокации образуется винтообразная плоскость. Дислокации являются причиной пластичности кристаллов.

Смешанная дислокация.

Между предельными типами краевой и винтовой дислокации возможны любые промежуточные, в которых линия дислокации не обязательно прямая: она может представлять собой плоскую или пространственную кривую.К таким дефектам относятся краевая и винтовая дислокация.

Простейшими видами линейных дефектов являются краевые и винтовые дислокации. 

Типы атомных нульмерных дефектов.

К одномерным атомным дефектам относятся краевые и винтовые дислокации. 

Из приведенных выше определений для краевых и винтовых дислокаций следует, что контур, построенный из векторов трансляции решетки вокруг линии дислокации, не может быть замкнутым.

Ямки травления из плоскости ( HI кремния.

Искривленные дислокации ( состоящие из совокупности краевых и винтовых дислокаций) также могут принадлежать к полным дислокациям.

Этим типам разрывов в теории дислокаций отвечают клиновые, краевые и винтовые дислокациисоответственно. 

15. Полные и частичные дислокации, супердислокации

В чистых металлах (медь) частичные дислокации расходятся всего на несколько межатомных расстояний и поперечное скольжение легко реализуется. В сплавах, вследствие того, что легирующие элементы, как правило, понижают у, расстояние между частичными дислокациями больше (например, в сс-латуни, Си — Si ив нержавеющей стали в десятки раз) и поперечное скольжение обычно не наблюдается. Поэтому сплавы на основе металлов с г. ц. к. решеткой с сильно расщепленными дислокациями, поперечное скольжение которых затруднено даже при высокой температуре, с точки зрения деформационного упрочнения в общем случае должны иметь преимущество по сравнению с о. ц. к. металлами. Для осуществления поперечного скольжения две частичные дислокации должны стянуться и снова разойтись в сопряженной плоскости [287, 352]. Чтобы стянуть растянутые дислокации и, таким образом, обеспечить возможность поперечного скольжения, необходимы силы, преодолевающие отталкивание частичных дислокаций. Поэтому металлы с низкой энергией упаковки должны отличаться по своим характеристикам деформационного упрочнения от металлов с высокой энергией дефектов упаковки Для объяснения самопроизвольного превращения на чередующихся плоскостях решетки в большом объеме Зегер предположил, что движущиеся частичные дислокации в результате пересечения с другими дислокациями закономерно переходят из одной плоскости в другую, параллельную первой. Описанный механизм напоминает деформационное двоиникование для о. ц. к. решетки — «дислокационную мельницу».Если перестройка дислокационной структуры, согласно, обусловлена энергетическим критерием, то динамика такой перестройки определяется свойствами самого материала, и в частности величиной энергии дефекта упаковки. 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 нагруже-ния поликристаллов (рис. 3.9). Наблюдаемые явления связаны со структурными перестройками в металле, приводящими к образованию ячеистой структуры вследствие облегченного поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций

Полные дислокации, образующиеся в матрице, препятствуют росту двойников в длину и ширину, и он со временем прекращается. Противодействие иногда бывает достаточным, чтобы локальные напряжения увеличились до величин, необходимых для зарождения новых двойников, которые затем растут вследствие механохимического растворения области накола. Полная дислокация, по-видимому, может распадаться на две частичные дислокации, образуя так называемую растянутую дислокацию. Между двумя частичными дислокациями одного знака на границах дефекта упаковки действуют силы отталкивания. Так как увеличение протяженности дефекта упаковки противоречит условию минимума энергии системы, то дефект упаковки имеет стабильную ширину, называемую шириной растянутой дислокации. Величина этого параметра зависит от энергии растянутой дислокации, увеличиваясь с уменьшением энергии. В металлах с низким уровнем энергии дефекта упаковки, например в аусте-ните, имеется большое количество растянутых дислокаций.Хотя полная дислокация разделилась на частичные, по-прежнему определяем краевые и винтовые компоненты по отношению к вектору Бюргерса полной дислокации. Касательное напряжение а, направленное вдоль, действует на эти две винтовые компоненты с силами равными, но противоположно направленными. Краевые компоненты составляют с прямой угол, поэтому они не испытывают действия силы.

Высокая плотность полных дислокаций и их комплексов в структуре у - и s - фаз сплава Г29 возникает как результат пластической деформации аустенитной матрицы, осуществляемой скольжением. Действительно характер излома образца из сплава Г29 свидетельствует об его разрушении посредством пластического сдвига. Если для полных дислокаций таким процессом может, например, являться локальное изменение порядка вблизи дислокации в твердом растворе, то для двой-никующей дислокации аналогичный эффект дает локальное изменение ориентационного порядка. Для решетки алмаза параметры полных дислокаций следующие. Этот вектор равен наикратчайшему. Расщепленные и частичные дислокации возникают при взаимодействии края дислокации с несовершенствами упаковки. Это сложное явление связано с тем, что при движении края полуплоскости в направлении вектора Бюргерса при встрече с дефектом упаковки он искривляется. Выгодным оказывается движение с захватом атомов дефекта и разделением сектора Бюргерса на два меньших вектора и соответственно меньшей энергией, необходимой для движения дислокации. Дислокация как бы расширяется или раздваивается.Для решетки алмаза параметры полных дислокаций следующие. В результате петля превращается в полную дислокацию, не содержащую дефекта упаковки. Модель образования дефекта упаковки при расщеплении полной дислокации на две частичные. В образцах окиси титана было обнаружено расщепление полных дислокаций на две частичные. Проследим, как меняется расположение атомов при распаде полной дислокации на две частичные.С геометрической точки зрения возможен и другой тип диссоциации полной дислокации, согласно уравнению реакции АС - - Af [ ЗС ( фиг. Соответствующая первая частичная дислокация должна создавать один слой поверх второй дислокации. Для нас лишь важно, что дислокации превращения аналогичны полным дислокациям и могут быть рассмотрены как объекты континуальной теории, которые сравнительно легко перемещаются в определенных плоскостях, расширяя при этом область кристалла, перешедшего в другую фазу. Принципиально новым моментом для дислокации превращения по сравнению с полными дислокациями является появление дополнительных сил, действующих на нее в кристалле. Чтобы вектор Бюргерса изменился, необходимо, чтобы произошла реакция между полными дислокациями. Следовательно, узел будет ограничен отделенными друг от друга кривыми, что и показано на рис. 6.19.2 справа.