Плоскостью скольжения могла бы быть любая из плоскостей n кристалла, содержащих вектор Бюргерса (nb = 0). Однако в разных плоскостях строение ядра различается (из-за разницы атомных конфигураций около оси), потому и сопротивление решетки скольжению различно. Когда атом проходит через ядро движущейся дислокации, его смещение вдоль b одно и то же при любом n. Ho для сохранения кратчайших межатомных расстояний есть еще знакопеременное смещение в ядре по нормали к плоскости скольжения. Оно обычно тем больше, чем меньше межплоскостное расстояние hn, и тем больше сопротивление скольжению. Поэтому легче всего идет скольжение в содержащих b плоскостях наиболее плотной упаковки (если объем на один атом Q, то площадь на один атом F = Q/h).
Так, в ГЦК металлах всего один тип плоскостей скольжения -{111} (рис. 28, а).
В более “рыхлой” ОЦК решетке (рис. 28, б) скольжение бывает не только в плотнейших плоскостях {110}, но и в {211}. (Наблюдавшееся иногда скольжение по {321} оказалось скольжением винтовой дислокации попеременно в (110) и (121) “лесенкой” с шагом ё...10 нм).
В идеальной гексагональной решетке плоскость базиса (0001) — плоскость плотной упаковки. Базисное скольжение наблюдается во всех гексагональных металлах, но преобладает оно при с/а > 1,633 — в цинке, кадмии, магнии, а-кобальте и как исключение — в бериллии (с/а = 1,567). В “сплющенной” решетке Tiа, Zrа, Hfа (с/а = 1,58) доминирует скольжение по плоскостям призмы {10 10}, а при нагреве появляется и базисное. Во всех случаях вектор Бюргерса b = а (кратчайший), хотя в Ti, Zr, Be встречается и скольжение в плоскости призмы с b = с.
Тепловые колебания и смещения от атома примеси анизотропны, поэтому температура и чистота могут влиять на преобладающий тип плоскостей скольжения.
В соединениях и сверхструктурах на выбор плоскости влияют “химический” эффект от изменения типа связи при сдвиге. Поэтому, например, в ОЦК соединении NiAl легче движутся дислокации а [100] (001), а в ГЦК Ni3Al — (а/2) (001). Если в ионном кристалле на краю полуплоскости окажутся ионы одного знака, дислокация имеет заряд и сильно тормозится электрическим полем решетки. Поэтому плоскость скольжения выбирается из условия электронейтральности - как {110} в ГЦК NaCl. Te же плоскости скольжения (и по тем же причинам) работают и в некоторых ГЦК соединениях металл-металлоид, как ZrC, UN.
Поскольку дислокации размножаются скольжением, подавляющее большинство их всегда принадлежит к наиболее легкоподвижному типу. “Нетипичные” дислокации могут появляться от реакций - при встрече дислокаций из разных плоскостей скольжения.
Главная