Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
Первая модель двойникующей дислокации представляла собой частичную дислокацию, вращающуюся вокруг сидячей дислокации таким образом, что это создает сдвиг по последовательным плоскостям [30|. На фиг. 8.16 показаны две пересекающиеся плоскости типа {112} с общим направлением [111 J- Имеется дислокация АО с вектором Ь = -|- а [111], лежащая в плоскости (112), которая расщепляется в точке О на две частичные дислокации OB и OEDB; реакцию можно записать следующим образом:
\ [111] ^ I [1121 +? [ИТ].
Дислокация OB является сидячей, поскольку ее вектор Бюргерса нормален плоскости скольжения (112), а дислокация OEDB может перемещаться, но при своем движении она образует дефект упаковки. Отрезок OE параллелен вектору Бюргерса -|-а [111] и является поэтому винтовым; следовательно, он может переходить путем поперечного скольжения на плоскость (121), снова образуя об- Фиг. 8.16. Двойникуютдая дислокация в ласть дефекта упаковки OEF при °- ц- к* Решетке t3°3-
движении. Существенной особенностью механизма является то, что отрезок OF вращается вокруг точки О, образуя дефектный слой, или двумерный двойник. Однако имеется смещение в направлении, нормальном (121), благодаря чему дислокация OF, совершая полный оборот, продвигается вперед в направлении OB; тогда второй оборот дислокации OF добавляет к двумерному двойнику еще один слой. Теоретически нет причин, которые не позволили бы процессу продолжаться до образования двойника значительной толщины. Коттрел и Билби показали, что внешний конец дислокации OF будет отставать при вращении дислокации относительно участка, находящегося близко к центру и имеющего наиболее высокую угловую скорость перемещения, что приведет к закручиванию дислокации в спираль (см. рассмотрение дислокационных источников в гл. 3 и образование спиралей роста на гранях кристаллов). Весь процесс может осуществляться очень быстро, что согласуется с наблюдаемыми экспериментально временами образования двойников, которые могут составлять несколько микросекунд [31]. Однако прямые экспериментальные доказательства наличия дислокационной реакции данного типа отсутствуют; кроме того, подтверждения расщепления дислокаций по плоскостям (112) в объемноцентрпрованных кубических металлах с образованием дефектов упаковки также очень скудны. Хотя такие дефекты наблюдались, например, в ниобии [32], они очень редки и их существование может в сильной степени зависеть от чистоты материала.
2. Дислокационные механизмы для грапецентрированной кубической
структуры
Полюсный механизм двойникования был применен Коттрелом и Билби к гранецентрированной кубической структуре, исходя из расщепления дислокаций, показанного на фиг. 8.17. Полная дислокация AC расщепляется иа частичную дислокацию Франка Aa и двойникующую дислокацию аС,
190
Глава 8
которая поворачивается вокруг точки в конце АС. После одного оборота дислокация аС снова встречает дислокацию А а на уровне слоя А или С (фиг. 8.17, б), образуя однослойный дефект. Венаблес [3| предположил, что после одного оборота происходит рекомбинация и дислокация AC скользит вдоль GG' до следующей атомной плоскости, где снова расщепляется, после
6 г
Фиг. 8.17. Механизм двонпикования в г. ц. к. кристалле [3].
чего частичная дислокация аС может совершать следующий оборот и порождать новый слой дефекта упаковки. Таким образом, последовательно увеличивается число дефектных слоев и образуется двойник. Детальная дислокационная геометрия сложна, поэтому для подробного ознакомления с вопросом адресуем читателя к книге [3], в которой содержится описание этого^ и других предложенных полюсных механизмов.
3. Гексагональная структура
Для гексагональных кристаллов трудность состоит в том, что могут существовать несколько систем двойникования. Было предложено несколько механизмов, но детальная геометрия их сложна и здесь рассматриваться не будет. Ознакомиться с вопросом можно по книге [3].
ЛИТЕРАТУРА Общая
1. Jaoul В., Etude de Ia Plasticite et Application aus Metaux, Paris, 1965.
2. Hall E. 0-, Twinning, London, 1953.
3. Deformation Twinning, eds. R. E. Reed-Hill, J. P. Hirth, H. G. Rogers, AIME Conference, vol. 25, 1964.
По отдельным вопросам
4. Honeycombe R. W. K., Journ. Inst. Metals, 80, 49 (1951).
5. Barrett C. S., Trans. АІМБ, 137, 128 (1940).
6. Berg W., Zs. Krist., 89, 286 (1934).
7. Orowan E., Nature, 149, 643 (1942).
8. Hess J. 5-, Barrett C S., Trans. AIME, 185, 599 (1949).
Другие деформационные процессы в кристаллах
191
9. Gilmati J. J., Trans. AIME, 200, 627 (1954).
10. Frank F. C1 Stroh A. Л\, Proc. Phys. Soc, 65B, 811 (1952).
11. Cohn R. W., Journ. Inst. Metals, 79, 129 (1951).
12. Calnan E. A., Acta Crystallogr., 5, 557 (1952).
13. Sawkill J., Honeycombe R. W. K., Acta metall., 2, 854 (1954).
14. Andrade E. N. Da C1 Aboav D. A., Proc. Roy. Soc, A240, 304 (1957).
15. Cahn R. W., Acta metall., 1, 49 (1953).
16. Bell R. L., Cahn R. W., Proc Roy. Soc, 239, 494 (1957).
17. Kelly A., Proc Phys. Soc, A66, 403 (1953).
18. Paxton II. W.. Acta metall., 1, 141 (1953).
