Щільність дислокацій, їх освіту, розмноження, рух

Дислокації утворюються при кристалізації, деформації, фазових перетвореннях. Дислокації є тими дефектами кристалічної будови, які в основному відповідають за формування властивостей металів під час пластичної деформації, а їх переміщення зумовлює зміну форми, тобто пластичну деформацію металу. Дислокації легко розмножуються при пластичної деформації металу, досягаючи великої щільності, сильно спотворюють кристалічну решітку. Вони володіють високою рухливістю, легко при-знаходять велику швидкість, що досягає швидкості звуку в металі (до 5000 м / с). Щільність дислокацій визначається як загальна протяжність дислокацій nL в одиниці об'єму V або число дислокацій n. перетинають одиницю площі S

В добре відпаленого (рекрісталлізованном) металі щільність дислокацій ρ може бути невисокою і досягати 104см / см3. т. е. в 1 см 3 загальна протяжність дислокаційних трубок може скласти 100 м.

Під час пластичної деформації дислокації інтенсивно розмножуються, їх щільність зростає в мільйони разів, а в сільнодеформіруемом металі вона може досягати 51011см / см3. що дорівнює кільком відстаням від Землі до Місяця (всього в 30 разів менше відстані до сонця).

Всі дефекти кристалічної решітки є джерелами внутрішньої напруги. Поблизу дефекту напруги можуть бути дуже великі, але досить далеко від нього напруги спадають до рівня, що дозволяє застосовувати ли-лінійного теорію пружності.

3.2. Контур і вектор Бюргерса

Розсічений кристал, з-тримає дислокацію, площиною BCDE, що збігається з атомної площиною (рис. 3.1). В отриманому перетині кристала знайдемо закінчення (край) зайвої напівплощини (екстраплоскості), вставленої в кристал. Таке порушення порядку чергування атомів в кристалічній решітці називають крайової дислокацією. Як видно з малюнку, область найбільших спотворень решітки (ядро дислокації) зосереджена поблизу закінчення екстраплоскості. Якщо область найбільших спотворень окреслити колом і простежити, як ця область спотворень поширюється вглиб кристала, то ми отримаємо «дислокаційну трубку». Перетин діслока-ної трубки на площині BCDE буде виглядати як коло c радіусом порядку параметра кристалічної решітки а. Усередині цього кола атоми мають неправильне число найближчих сусідів, а поза нею - правильне число, хоча рас-стояння між атомами і кути між ними кілька позову-дружини через напружений, що викликаються дислокацією.

Порівняємо ділянки двох атомних площин, одна з яких ідеальна (права на рис. 3.2), а іншу перетинає вісь дислокації (ліва на рис. 3.2). Якщо виключити з розгляду атоми, що лежать всередині дислокационной трубки, і відповідні атоми в идеаль-ної решітці, то кожен атом в розглянутих площинах матиме по чотири найближчих сусіда (в площині). Однак кожному атому ідеальної решітки не можна поставити у відповідність атом дефектної решітки.