Новости

Новости

Поперечное скольжение


Плоское расщепление однозначно задает единственную плоскость скольжения также и для винтовой дислокации: в решетке ГЦК у нее обе частичные дислокации не винтовые и в любой новой плоскости должны двигаться неконсервативно. Чтобы перевести расщепленную дислокацию из плоскости n в новую плоскость m, надо ее остановить на прямой линии вдоль b, сжать (сделать нерасщепленной) и расщепить в новой плоскости т.
Первые два шага требуют особых условий. Если винтовая дислокация в плоскости n остановлена полем барьера, то действующее на нее напряжение onb = 0, но краевые компоненты частичных дислокаций сближает действующее вдоль оси дислокации напряжение т = onp (р = nxb). Тогда условие сжатия до нерасщепленного состояния (r/b = 3) для решетки ГЦК
Поперечное скольжение

при коэффициенте Пуассона v = 1/3.
Если энергия дефекта упаковки низкая (еду < 0,001), напряжения т/G < 4*10в-2 явно недостаточно. В таких сплавах [например, Cu + 8 % (ат.) Si] поперечное скольжение идет без полного сжатия дислокации: по реакции ABd —> (Аb + bВ) —> Ab + bу + уВ —> (Ау + уВ) —> ABc — дислокация bВ в плоскости d превращается в 5у и такую же дислокацию у В, скользящую в с, после чего и оставшаяся в d дислокация Аb превращается в Ay. Чтобы создать дислокацию by, нужна работа Uby = Gb2/18, а для сжатия винтовой дислокации до нерасщепленного состояния (r = b) A = r0b (F12 — уду)dr. При коэффициенте Пуассона v = 1/3 из (4.1.7) получается сила отталкивания F12 = Gb2/16пr, так что равновесная ширина дислокации r0/b = 1/16педу, и тогда А = -(Gb2/16п)*[1 + ln (16педу)]. Перерасщепление без сжатия в одно ядро предпочтительнее (А > Uby), если еду < 5*10в-4.
Для зарождения поперечного скольжения достаточно сжать в плоскости п и расщепить в m малый отрезок винтовой дислокации. Далее, если omb > стnb, он удлиняется движением узлов вдоль дислокации. В германии и кремнии стадии этого процесса наблюдали методом рентгеновской топографии. “Стягивание в нить”, начинающееся из одной точки, а затем такое же постепенное расщепление дислокации в новую плоскость продемонстрировала модель молекулярной динамики (на ячейке из 184 900 атомов при многочастичном потенциале, калиброванном по анизотропным модулям упругости и энергии дефекта упаковки меди).
Длина каждой “стяжки” к узлу порядка ширины расщепления r (рис. 58), поэтому “зародышевый” отрезок не короче Ir, а минимальная работа его образования H = 2Ar.

Если ширина расщепления r не более длины пробега фононов наибольшей энергии (А/b = 10...20 при температуре 0,25...0,5Tпл), то тепловые колебания, вызвав спонтанный синхронный сдвиг на площадке А2, создадут зародыш поперечного скольжения. Поэтому частота поперечного скольжения должна расти с температурой как eхр(-H0/kT) в чистых металлах, но слабо изменяться в твердых растворах (в них должны были бы совпадать по времени и направлению (r/А)2 >> 1 случайных тепловых сдвигов). Энергия активации поперечного скольжения H должна убывать с приложенным напряжением: H = H0(1 - т/т0). Соответствующий экспоненциальный рост частоты поперечного скольжения с напряжением подтвержден прямыми наблюдениями на германии.
В решетке ОЦК расщепление остается почти в пределах ядра. В плоскости {211} оно вообще не препятствует поперечному скольжению, ибо обе частичные дислокации тоже винтовые Поперечное скольжение в ОЦК решетке настолько легкое, что в железе наблюдается “некристаллографическое” скольжение вдоль плоскости максимальных касательных напряжений - по лестнице из плоскостей {211} <—> {110} с шагом 10 нм, т.е. попеременным поперечным скольжением. Здесь мешают лишь примеси внедрения, тормозящие “разбегание” выброса в ширину.