Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Хоникомб Р. -> "Пластическая деформация металлов" -> 18

Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.

Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов — М.: Мир, 1972. — 406 c.
Скачать (прямая ссылка): plasticdeformmetal1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 191 >> Следующая

§ 2. Свойства простых дислокаций 1* Краевая днсловацвя
Простую модель дислокации можно изготовить, прорезая в куске упругого твердого тела щель ABCD (фиг. 3.2, а), оканчивающуюся по линии AB внутри этого куска. Материал по одну сторону щели сдвигается, образуй ступеньку сдвига CDEF* Линия ABt соответствующая концу щеди, отвечает также границе между деформированным и недеформироваииым материалом
42
Глава З
и, таким образом, определяет точки выхода дислокационной линии на поверхность тела. В простой кубической решетке дислокация этого типа имеет атомную структуру, которая видна из модели, показанной на фиг. 3.3, где дислокационная линия находится в положении А, пройдя половину пути через кристалл (слева направо) и оставив позади себя в В ступеньку
фиг. 3.2. Краевая (а) и винтовая (6*) дислокации в упругом теле.
сдвига высотой в одно межатомное расстояние. Такой тип дислокации называется краевой дислокацией; в случае простой кубической решетки она характеризуется наличием лишней атомной полуплоскости, вставленной в кристалл. Лишняя полуплоскость может находиться выше или ниже плоскости
А
Фиг. 3.3. Модель краевой дислокации из шаров и проволоки [10].
скольжения; в первом случае дислокацию условно принято называть положительной краевой дислокацией, а во втором — отрицательной. Положительные и отрицательные дислокации движутся по плоскости скольжения в противоположных направлениях, создавая сдвиг одного и того же знака.
Для более точного определения краевой дислокации необходимо ввести в рассмотрение ее вектор Бюргерса, который описывает направление смещения или направление скольжения, характеризующее данную дислокацию.
Элементарная теория дислокаций
43
Строгое определение этого вектора делается с помощью контура Бюргерса, который проводится череа атомы в решетке в двух направлениях, нормальных друг другу, с использованием в каждом из них векторов одной и той же мощности, но противоположного знака, т. е. проходя в каждом направлении лоследовательно путь сначала в одну, а потом в противоположную сторону. Если контур проводится в совершенной решетке (фиг. 3.4, а), то он является замкнутым прямоугольником, в котором последний из проведенных векторов приXоднт в начальную точку. Бели же контур охватывает краевую дислокацию, то он имеет разрыв, величина и направление которого определяют вектор Бюргерса Ъ дислокации (фиг. 3.4, а).
Ь
Фиг. 3.4. Контур Бюргерса вокруг краевой (а) н винтовой (б) дислокаций [2].
Возвращаясь к изображению краевой дислокации на фиг. 3.3, мы видим, что вектор Бюргерса параллелен направлению скольжения и соответствует вектору скольжения, который в данном случае равен постоянной решетки. Кроме того, линия дислокации нормальна вектору Бюргерса, что является важной особенностью краевой дислокация. В данном случае вектор Бюргерса равен величине постоянной элементарной ячейки, но ниже мы увидим, что, когда во время скольжения решетка попадает в промежуточные положения с низкой энергией, кристаллографическая конфигурация изменяется, в результате чего образуются частичные дислокации с векторами Бюргерса, которые не являются простыми векторами решетки (см. § 17 данной главы).
Важное свойство краевой дислокации состоит в том, что она является центром внутреннего поля напряжений, природа которого следует из модели, изображенной на фиг. 3.3 1J. Материал по обе стороны от дислокационной линии сдвинут, а разрыв связей над плоскостью скольжения показывает, что здесь существует состояние сжатия. Под днелокацией имеется дилатация, так что здесь возникает состояние растяжения. Поля напряжений дислокаций имеют очень важное значение, поскольку они влияют на взаимодействие дислокаций между собой н поэтому играют существенную роль в определении пластических свойств металлов.
2, Винтовая дмслошацнм
Вторым основным тином дислокации является винтовая дислокация, природу которой также можно продемонстрировать в макромасштабе путем сдвига в упругом куске твердого тела по разрезу ABCD (фиг. 3.2, 6*), кото-
х) Такие модели сооружаются вз деревяввых шаров и кусков проволоки. Многие аспекты дислокационной теории легко усваиваются при имитировании строения и движения дислокаций с помощью таких моделей.
44
Глава З
рый играет роль части плоскости скольжения. В этом случае сдвиг в теле* осуществляется в направлении, нормальном направлению сдвига, показанному для краевой дислокации» так что ступенькой сдвига является область ADEF. Линия AB отвечает линии винтовой дислокации, откуда следует, что-направление скольжения параллельно линии дислокации, т. е. направления линии дислокации и вектора Бюргерса совпадают. G другой стороны, во время деформации линия дислокации движется в направлении, находящемся под. прямым углом к направлению скольжения, т. е. параллельно DA.
Атомная структура винтовой дислокации хорошо видна на проволочной модели с шарами для простой кубической решетки (фиг. 3.5); здесь винтовая:
дислокация изображена на краю модели, передняя часть модели претерпела сдвиг,, тогда как задняя еще не деформирована. Картина деформации вокруг винтовой дислокации совершенно иная, чем в случае краевой дислокации. Лишней атомной полуплоскости нет, и при введении винтовой дислокации в решетку последняя видоизменяется таким образом, что из системы дискретных плоскостей она превращается в непрерывную геликоидальную поверхность. Так, на фиг. 3.5 видно, что если обойти вокруг дислокации по атомам от / к 2, к 3, к 4 и т. д., то получающийся контур, начинаясь на одной внешней поверхности модели, оканчивается на противоположной. Как и краевые дислокации,, винтовые дислокации могут быть двух знаков, поскольку винт может быть левосторонним или правосторонним; сдвиг в результате движения в одном и том же направлении для этих типов дислокаций будет иметь противоположные направления. На фиг. 3.4, б видно, что вектор Бюргерса винтовой дислокации, определяемый для простой кубической решетки по контуру Бюргерсаг имеет такую же величину, что и вектор для аналогично ориентированной краевой дислокации, но перпендикулярен к нему.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 191 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed