Если под действием приложенного напряжения дислокация может из зерна 1 войти в границу, она либо рассыплется в стопку зернограничных дислокаций с меньшими векторами Бюргерса, либо выйдет в зерно 2, изменив вектор Бюргерса с b1 на b2 (в решетке 2) и оставив в границе “разностную” ЗГД bг = b1 - b2. На создание дислокации bг нужна энергия, так как |b1| = |b2|.
Для проникновения без последствий нужно, чтобы дислокация была винтовая (b1 = b2, так что bг = 0), а разворот границы - наклон около оси b. Ho такие “прозрачные ориентировки” редки: от пяти степеней свободы границы эти ограничения оставили две: угол |w| и поворот нормали к границе m около b.
Как только следы l = n*m плоскостей скольжения n1 и n2 в плоскости границы m не совпадают, а составляют малый угол (I1,I2) = w, на винтовой дислокации при выходе в зерно 2 появятся ступеньки с шагом h ~ b/w, а их движение потребует генерации вакансий. Другой — тоже трудный — исход: дислокация, находясь в границе, повернется на этот угол w.
Судя по наблюдениям in situ, под давлением тnb серии дислокаций системы n1,b, граница испускает в другое зерно дислокации такой системы n2,b2, что угол w наименьший из возможных, |тnb|2 наибольшее, а у “остаточной” ЗГД наименьшая составляющая вектора Бюргерса bг по нормали к плоскости границы m (чтобы дислокация поворачивалась в границе консервативно).
Проникновение через границу второй такой же дислокации в той же плоскости скольжения труднее, чем первой, так как ее отталкивает еще и “остаточная” ЗГД (с вектором Бюргерса bг).
В зависимости от строения границы для проникновения через нее дислокаций в аустенитной стали требовалось напряжение т/G= (3,5...11)*10в-3 (по измерениям in situ). Через границу двойника Е3 “продавливалась” серия из 18 дислокаций; через границу E13 меньшие серии, а через Е19 - только одиночные дислокации. Серии дислокаций больше и их давление выше при низкой энергии дефекта упаковки: поэтому при углах w < 5° проникновение наблюдалось in situ в твердом растворе Cu — 5% Al, но не в меди.
В общем случае произвольного разворота граница зерна непроницаема для решеточных дислокаций: большинство притянутых ею дислокаций остается в границе или возле нее. Наблюдаемая же часто “передача сдвига” (продолжение линии скольжения из зерна в зерно) — результат включения источника скольжения в новом зерне под давлением поля серии дислокаций, задержанных границей.
Главная