Новости

Новости

Зависимость скорости дислокации от напряжения


Предельная скорость распространения возмущения в решетке — скорость звука с. Скорость дислокации всегда меньше. При v < с ~ 10в3 м/с должно быть релятивистское увеличение энергии дислокации: Uк —> 00 при v —> с — точно так же, как при околосветовой скорости заряда в вакууме. Практически же всегда дислокация движется под действием постоянной силы с постоянной скоростью v << с, рассеивая всю поступающую энергию. Это рассеяние прямо не связано с ее взаимодействием с другими дислокациями: стационарная скорость устанавливается на таком малом пути, где эти взаимодействия существенно не меняются.
Все измеренные зависимости скорости дислокации от напряжения (для железа, молибдена, ниобия, никеля, меди, серебра, алюминия, ионных кристаллов LiF, KCl, NaCl, BaF2 и полупроводников — германия и кремния) в широком диапазоне v ~ 10 8...10 см/с имеют вид

Здесь две независимых константы: v0 и n. В большинстве случаев 2 < n < 20° (Публиковавшиеся в 60-х годах значения n > 40 получены мало оправданным косвенным методом — из измерений скорости деформации). Температура существенно изменяет обе константы (рис. 47). Подвижность краевых дислокаций обычно выше, чем винтовых, но одного порядка.
В любых кристаллах скорость дислокации возрастает на п порядков от увеличения напряжения в десять раз. Поскольку n >> 1, не может быть и речи о линеаризации связи между силой и скоростью. Отсюда, в частности, следует, что ко всей пластической деформации приложимы только нелинейные методы термодинамики необратимых процессов, а термодинамические соотношения приемлемы лишь в дифференциальной форме или как вариационные принципы.

Стационарную скорость дислокации под постоянным напряжением может определять один из трех факторов торможения: сопротивление самой решетки (потенциального рельефа плоскости скольжения) перемещению ядра дислокации, притяжение атомов примеси (и других точечных дефектов) и, наконец, просто рассеяние упругой энергии движущегося поля — превращение ее в тепло, когда дислокация удаляется.
Прежде всего важно установить область действия каждого механизма (в зависимости от типа решетки, состава, температуры и напряжения).