Кульман-вильсдорф
Cтраница 1
 |
Дислокационные схемы, используемые в моделях деформационного упрочнения. [1] |
Кульман-Вильсдорф [239] предлагает другой вариант модели, основывающийся на образовании дислокационных сплетений. С увеличением степени деформации расстояние между сплетениями уменьшается, следовательно, уменьшаются и длины свободных участков линий дислокаций, которые могут выгибаться с образованием новых дислокационных петель. [2]
 |
Схематическая диаграмма начальных стадий кривых деформирования. [3] |
Фабиняк и Кульман-Вильсдорф [157] нашли, что предел текучести однократно деформированных монокристаллов А1 почти одинаков с пределом текучести того же повторно деформированного кристалла после удаления электрополировкой определенного поверхностного слоя. Они предполагают, что поверхность действует и как источник дислокаций, и как барьер для движущихся дислокаций. [4]
По теории Кульман-Вильсдорф предпочтение отдается пересечению дислокаций с дислокационными сплетениями, также наблюдаемыми при электронномикроскопических исследованиях. Механизм образования дислокационных сплетений называют процессом ветвления. Он заключается в том, что движущиеся дислокации оставляют за собой пересекаемые дефекты, в результате чего позади движущейся дислокации образуются дислокационные диполи, вакансий и небольшие дислокационные петли, которые возникают в результате осаждения вакансий. Указанные дефекты искривляют прямолинейные дислокации: этому способствует также поперечное скольжение. В конце концов первоначальная форма прямолинейных дислокаций настолько изменяется, что они принимают вид сплетений. Дислокационные сплетения распределены неравномерно. Затем на стадии / / плотность сплетений в результате пересечения с движущимися дислокациями возрастает, расстояние между сплетениями уменьшается, вызывая рост деформирующего напряжения. При этом стадия / / / объясняется преобладанием поперечного скольжения. [5]
 |
Возможное распределение атомов в петлях с двойными дефектами упаковки. [6] |
Вильсдорф и Кульман-Вильсдорф предполагают, что это может привести к образованию двух дислокационных петель, разделенных одной атомной плоскостью и параллельных друг другу. Такие две петли должны иметь одинаковый вектор Бюргер са и поэтому должны отталкивать друг друга. [7]
Период вплоть до исследований Кимура, Маддина и Кульман-Вильсдорф и Меши и Кауфмана можно считать первым этапом в развитии учения об упрочнении после закалки. В течение этого периода явление закалочного упрочнения в чистых металлах было окончательно установлено и найдено, что оно заключается в процессах конденсации вакансий. [8]
Однако в 1962 г. и несколько позже Хирш, Кульман-Вильсдорф, Саада, Мак Лин развили новые представления об упрочнении, в значительной степени помогающие объяснить целый ряд явлений, которые невозможно было понять только в свете теорий дальних к ближних взаимодействий. [9]
С помощью электронного микроскопа Вандервург и Вашбурн [49] показали, что после прокатки с обжатием 5 % в нормально отожженных и упрочненных закалкой образцах наблюдается подобная дислокационная структура. Вильсдорф и Кульман-Вильсдорф [54] также наблюдали после удлинения примерно на 2 % в закаленном и отожженном алюминии одинаковую дислокационную структуру ( спутанный клубок дислокаций с петлями), более грубую для отожженных образцов. [10]
Это относится к тому времени, когда Кульман-Вильсдорф ( 12 ] рассмотрела конденсацию вакансий как физический процесс, связанный с происхождением дислокаций. Хотя связь конденсации вакансий с дислокационными петлями в настоящее время не является новой, исследования Кимуры, Маддина и Кульман-Вильсдорф явились первой попыткой объяснения сложной природы падения концентрации закаленных вакансий в результате их конденсации и установления соответствия между результатами закалочного упрочнения с результатами измерений электросопротивления. [11]
Величина С становится значительной при температурах, близких к температуре плавления. Если Up 1 эв, то при температуре плавления может быть около 0 1 ат. Если кристалл быстро охладить, то вакансии могут либо сконцентрироваться на имеющихся дислокациях, вызвав их переползание, либо выйти на поверхность, либо же образовать скопление, которое может принимать различную форму. Кульман-Вильсдорф [380] детально проанализировала вопрос об образовании скопления вакансий ( полости) в форме диска, который затем захлопывается в круговую дислокацию ( фиг. Нетрудно показать, что, начиная с некоторого размера, образование дислокационной петли диаметром d с вектором Бюргерса b энергетически более выгодно, чем образование дискообразной полости. [12]
Это относится к тому времени, когда Кульман-Вильсдорф ( 12 ] рассмотрела конденсацию вакансий как физический процесс, связанный с происхождением дислокаций. Хотя связь конденсации вакансий с дислокационными петлями в настоящее время не является новой, исследования Кимуры, Маддина и Кульман-Вильсдорф явились первой попыткой объяснения сложной природы падения концентрации закаленных вакансий в результате их конденсации и установления соответствия между результатами закалочного упрочнения с результатами измерений электросопротивления. [13]
Выше предполагалось, что вакансии остаются без изменения после прохождения дислокации через кристалл. Это было бы не так, если бы температура при деформации была настолько большой, что имела бы место миграция вакансий вдоль дислокаций, или дислокация двигалась бы так медленно, что тащила бы за собой вакансии. В таких случаях моновакансии могли бы образовываться пороги на движущихся дислокациях ( если дислокации не являются растянутыми), причем в результате диффузии происходила бы конденсация вакансий в скопления вдоль дислокаций с образованием сверхпорогов в случае, когда дислокации растянуты. С этих позиций взаимодействие вакансий с дислокациями было впервые рассмотрено Коттреллом [79], Кульман-Вильсдорф, Маддином и Вильсдорфом [58], причем более детально Кульман-Вильсдорф и Вильсдорфом [80], которые создали подробную теорию вакансионно-дислокационного взаимодействия. [14]
Выше предполагалось, что вакансии остаются без изменения после прохождения дислокации через кристалл. Это было бы не так, если бы температура при деформации была настолько большой, что имела бы место миграция вакансий вдоль дислокаций, или дислокация двигалась бы так медленно, что тащила бы за собой вакансии. В таких случаях моновакансии могли бы образовываться пороги на движущихся дислокациях ( если дислокации не являются растянутыми), причем в результате диффузии происходила бы конденсация вакансий в скопления вдоль дислокаций с образованием сверхпорогов в случае, когда дислокации растянуты. С этих позиций взаимодействие вакансий с дислокациями было впервые рассмотрено Коттреллом [79], Кульман-Вильсдорф, Маддином и Вильсдорфом [58], причем более детально Кульман-Вильсдорф и Вильсдорфом [80], которые создали подробную теорию вакансионно-дислокационного взаимодействия. [15]
Страницы: 1