Cтраница 2
На рис. 115, а представлена структура матрицы в состоянии после закалки с равномерно расположенными в ней дефектами упаковки. Места их пересечения представляют собой сидячие дислокации ( барьеры Ломера-Котрелла) и демонстрируют классический способ упрочнения сплавов с ГЦК-решеткой, который, как известно, не приводит к значительному упрочнению. [16]
В противоположность плотноупакованным решеткам, где дислокации расщепляются только в одной плоскости скольжения 111, что обеспечивает их подвижность, винтовые компоненты дислокаций в ОЦК-решетке могут диссоциировать на частичные одновременно по двум или трем плоскостям типа 112 или 110 ( см. гл. Это приводит к малой подвижности винтовых дислокаций [257, 258], так как для превращения сидячих дислокаций в скользящие конфигурации требуется образование перетяжек. Дополнительно-необходимо учитывать, что расчет напряжения Пайерлса - Набарр для винтовых дислокаций [256] показал, что эти значения в ОЦК-кри-сталлах значительно выше, чем для краевых и смешанных ориентации. [17]
В противоположность плотноупакованным решеткам, где дислокации расщепляются только в одной плоскости скольжения 111, что обеспечивает их подвижность, винтовые компоненты дислокаций в ОЦК-решетке могут диссоциировать на частичные одновременно по двум или трем плоскостям типа 112 или 110 ( см. гл. Это приводит к малой подвижности винтовых дислокаций [257, 258], так как для превращения сидячих дислокаций в скользящие конфигурации требуется образование перетяжек. Дополнительно необходимо учитывать, что расчет напряжения Пайерлса - Набарро для винтовых дислокаций [256] показал, что эти значения в ОЦК-кри-сталлах значительно выше, чем для краевых и смешанных ориентации. [18]
В начальный период испытаний дислокации относительно свободно скользят по плоскостям, в которых реализуются минимальные скалывающие напряжения. Эта легкость скольжения связана с отсутствием препятствий движущимся дислокациям в виде дислокационных скоплений, сидячих дислокаций Франка и Ло-мерра - Коттрела. На этом участке упрочнение минимально вследствие того, что большинство дислокаций выходят на поверхность, образуя линии скольжения. [19]
Таким образом, в деформируемом кристалле возникает набор ротационных структур с различными разориентациями. Области поворота разделены границами толщиной 6 10 - 8 - - 10 - 7 м, которые, как правило, предста-вимы дислокационными стенками или листами [33], смесью избыточных дислокаций одного знака и сидячих дислокаций. Во-вторых, промежуточные с 1 ср 10 ротации. В-третьих, большие ротации с Ф 10, которые в данной работе не рассматриваются. Переориентированные области отделены друг от друга узкими плоскими дефектами. [20]
Дэш [198] выявил гексагональные призматические петли на плоскостях ( 111) в образцах кремния, в которые посредством диффузии вводилось золото. Возникновение петель было объяснено выделением междоузельных атомов ( фиг. Следовательно, они, вероятно, типа сидячей дислокации Франка. Наличие дефектов упаковки в этих петлях понятно, так как энергия дефекта упаковки в кремнии относительно мала ( см. гл. [21]
Это - краевая дислокация ( Ь перпендикулярно линии дислокации), но главная ее особенность состоит в том, что b не лежит в плоскости скольжения. Поэтому такая дислокация не может перемещаться скольжением, и ее движение будет затруднено. Ввиду затрудненности движения дислокации Франка часто называют сидячими дислокациями. [22]
Теория взаимодействия дислокационных комплексов ( теория Мотта) уточняет теорию Тейлора, приводя ее в большее соответствие с экспериментом. В частности, делается поправка на вторую гипотезу. Испущенные дислокации в одной плоскости скольжения скапливаются у препятствий ( сидячих дислокаций), что приводит к увеличению внутреннего напряжения в голове скопления. [23]
Для обычных дислокаций ( когда вектор Бюргерса является одним из трансляционных векторов решетки) эта плоскость совпадает с некоторой кристаллографической плоскостью. Но далеко не всякая кристаллическая плоскость является плоскостью легкого скольжения дислокации. Поэтому иногда дислокация, родившаяся при реакции слияния двух легко скользящих дислокаций, теряет свойство легкого скольжения и становится сидячей дислокацией. Последняя блокирует движение других дислокаций и является стопором для скользящих дислокаций. [24]
При дальнейшем присоединении вакансий к этому диску он увеличивается в размерах и приобретает форму шестиугольника со сторонами, параллельными плотноупакованным плоскостям. Образование на выпрямленных периферийных участках диска частичных дислокаций приводит к такой конфигурации поля упругих искажений, при котором вакансии перераспределяются с одних сторон шестиугольника на другие. Они заполняют чередующиеся вершины, вследствие чего шестиугольник превращается в треугольник, ограниченный плотноупакованнымй направлениями [ ПО ] с сидячим дефектом Франка. Сидячая дислокация Франка имеет высокую энергию и поэтому может расщепиться на частичные дислокации Шокли и вершинные дислокации. Окончательная конфигурация представляет собой тетраэдр из дефектов упаковки. Механизм образования дефектов упаковки вследствие захлопывания вакансионных скоплений тем более вероятен, чем ниже энергия ДУ. После того как дефекты упаковки были экспериментально обнаружены в эпитаксиальных пленках, они подверглись тщательному изучению методами оптической и электронной микроскопии, электронно - и рентгенографически и с помощью дифракции медленных электронов. [25]
В области температур, где остаточные напряжения меньше предела текучести ( ниже t на рис. 65), ползучесть является единственно возможным механизмом их уменьшения. При напряжениях меньше предела текучести не происходит массового размножения и массового скольжения дислокаций. Медленное пластическое течение осуществляется перемещением ограниченного числа легко-подвижных дислокаций. Встречаясь с препятствиями ( отдельными сидячими дислокациями, дислокационными сплетениями, дисперсными частицами, границами зерен), скользящие дислокации тормозятся. Исчерпание легкоподвижных дислокаций приводит к затуханию ползучести, а уменьшение остаточных напряжений еще более усиливает это затухание. [26]
Сузуки [229], а также Андерсон и Малиновский [6] проводили эксперименты на кристалле LiF, которые объяснялись рассеянием на колеблющихся дислокациях. В первых экспериментах образцы подвергали сжатию, а затем для закрепления дислокаций их отжигали при 300 С в течение 10 мин, во вторых экспериментах образцы подвергали деформации сдвига, а потом для закрепления дислокаций облучали у-лучами. Андерсон и Малиновский обнаружили, что после облучения достаточной дозой 7-лучей теплопроводность деформированного кристалла возвращается к значению, которое она имела до деформации ( фиг. После облучения у-лучами дислокации уже не могут двигаться из-за образования точечных дефектов, так что теперь рассеяние происходит на сидячих дислокациях, как это было в случае, рассмотренном Клемен-сом и другими. [27]