Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
41. French R. S., Hibbard W. Д., Trans. AIME, 188, 53 (1950).
42. Allen N. P., Schofield T. //., Tate A. E. L., Nature, 16*. 378 (1951).
43. Dorn J. E., Pietrokowsky P., Tietz T. E., Journ. Metals AIME, 188, 933 Ґ1950).
44. Hibbard W. R., Trans. AIME, 212, 1 (1958).
45. Ainslie N. G., Guand R. W., Hibbard W. R., Trans. AIME, 215, 42 (1959).
46. Fleischer R. L., Acta metall., 11, 203 (1963).
47. Bullen F. P., Hutchison M. M., Journ. Aust. Inst. Metals, 8, 33 (1963),
48. Russell B., Jaffrey D., Acta metall., 13, 1 (1965).
49. Dorn J. E., Mote J. D., Thn Plastic Behaviour of Poiycrystalline Aggregates (Materials Science Research, vol, 1), New York, 1963.
50. Unkel H., Journ. Inst. Metals, 61, 171 (1937).
51. Dorn J. E., Starr C D--, Relation of Properties to Microstructnre, ASM, 1954, p. 71.
52. Honeycombe R. W. K., Boas W., Aust. Journ. Sei. Res., 1, 70 (1948).
53. Clarebrough L, A/., Aust. Journ. Sei, Res., 3, 72 (1950).
54. Gensamer M., Trans. ASM, 36, 30 (1946).
55. Hardy K. H., Progr. Metal Phys., 6, 45 (1956).
56. Brenner S. S., в книге The Art and Growing of Crystals, od. J. J. Gilman, New York and London, 1963, p. 30.
57. Coleman R. V., Metall. Rev., 9, 261 (1963).
58. Price P. B., Proc. Roy. Soc, A260, 251 (1961).
59. Coleman R. F., Journ. Appl. Phys., 29, 1487 (1958).
60. Kelly A., Davies G. Metall. Rev., 10, 1 (1965).
61. Kelly A., Tyson W. R., Proceedings 2nd International Materials Symposium, New York and London, 1964.
62. McDanels D. L., Jech R. W., Weeton J. W., Metal Progr., 78, 118 (1960).
63. Webb W. W., Journ. Appl. Phys., 31, 194 (1960).
64. Fortes M. A., Ralph B., Acta metall., 15, 707 (1967).
65. Morgan R., Ralph B.t Acta metall., 15, 341 (1967).
66. Smith R. L.} Rutherford J. L.y Trans. AIME, 209, 857 (1957).
67. Codd R. M., Petch N. /., Phil. Mag., 5, 30 (1960).
68. Bechtold J. H., Acta metall., 3, 249 (1955).
69. Hutchison M. M., Honeycombe R. W. K., Mater. Sei. Journ., 1, 186 (1967).
70. Roberts C. S. et al., Relation of Properties to Microstructnre, ASM, 1954.
71. Brenner S. S., Metall. Rev., 9, 280 (1964).
15*
Глава 10
ОБРАЗОВАНИЕ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛАХ
§ 1. Введение
Как было показано, неконсервативное движение дислокаций, в частности ступенек, получающихся при пересечении дислокаций, может приводить к образованию точечных дефектов — вакантных узлов решетки (вакансий) или междоузельных атомов. По существу атомы примесей также являются точечными дефектами, но о них мы уже говорили выше. Точечные дефекты могут возникать не только в результате деформации, но и при облучении атомными частицами; закалка от температуры, близкой к температуре плавления, также фиксирует избыток вакансий.
Роль вакансий в процессах диффузии хорошо известна [1]. Мы рассмотрим ниже процессы деформации, контролируемые диффузией (например, ползучесть при высоких температурах), при которых движение вакансий играет основную роль. При возврате металла из состояния наклепа при низких температурах как междоузельные атомы, так и вакансии являются подвижными, а дислокации — нет. Перераспределение дислокаций происходит при более высоких температурах, когда вакансии используются для осуществления их переползания. Междоузельные атомы более подвижны, чем вакансии, и поэтому более способны к рассеиванию по различного рода стокам, таким, как вакансии или границы зерен, но для их образования требуется большая энергия.
§ 2. Сохранение избытка вакансий путем закалки
Равновесная концентрация точечных дефектов С изменяется с температурой по экспоненциальному закону
2L = C = e-qf/rt, (10.1)
где QF — энергия, требуемая для образования 1 моля дефектов, /г„ — число дефектов, па — число атомов.
Таблица 10.1
Точечные дефекты в меди
Дефект Qp, эВ Концентрация дефектов С
при 300 К при 800 К при 1300 К
Вакансия 1 10-15 ю-6 10"3
Междоузель-
пый атом 4 Ю-67 ю-26 ю-15
Типичные значения энергии, требуемой для образования одного дефекта, Qp1 выраженной в электронвольтах на атом, и концентрации дефектов С в меди приведены в табл. 10.1. Эти данные показывают, что вакансии легче образуются и могут существовать при высоких температурах в заметных
Образование точечных дефектов в металлах
229
концентрациях, например при 1300 К приблизительно один узел решетки из десяти в данном кристаллографическом направлении занят вакансией.
Вакансии перемещаются путем перескока атомов, и их подвижность, подобно концентрации, является экспоненциально убывающей функцией температуры:
vp = AerQM№, (10.2)
где V0 — частота перескока атомов в вакансии, А — константа, Qm— энергия активации движения вакансий в калориях на моль.
Далее, скорость самодиффузни металла есть та скорость, с которой атомы перескакивают в вакантные узлы решетки; поэтому нас интересует число перескоков атома в секунду, которое он совершает при равновесной концентрации вакансий,
Va = ^Ae-Q*lRT, (10.3)
па
где reD —число вакапсий, па—число атомов. Используя выражения (10.1) и (10.3), получаем
va = Ae-Q«IR Te-Q*IRT = Ae-iQM^'RT. (10.4)
