Дислокаций образуются

2) определяющее значение в возникновении акустических сигналов имеют механизмы переходного излучения (выход дислокаций на поверхность, аннигиляция дислокаций, образование скоплений дислокаций).

2. При скольжении накопление дислокаций будет происходить на некотором расстоянии от поверхности. В итоге это приведет к образованию пустот в слое с повышенной плотностью дислокаций. Образование пустот будет усиливаться, если материал содержит твердую вторую фазу, у которой дислокации накапливаются.

макроскопические величины с микроскопическими процессами. Для понимания совокупности усталостных явлений необходимы дальнейшие исследования микроскопических процессов, которые включают в себя, в частности, изменения плотности дислокации в областях с более низкой концентрацией дислокаций, образование точечных дефектов [11, 12] и их агломерацию. Для таких экспериментов особенно пригодны физические величины, которые не реагируют лишь на механические напряжения. Показано, что при количестве циклов, при котором стабилизируется амплитуда напряжения, добавочное электрическое сопротивление возрастает из-за образования точечных дефектов.

В деформированных на 40% монокристаллах молибдена ориентации {001} <100> возврат микротвердости и полуширины рентгеновских линий при часовых отжигах происходит » интервале температур 700— 1200° С [126, 135, 209]. При увеличении температуры отжига наблюдаются следующие стадии структурных изменений: уменьшение плотности дислокаций, образование широких скоплений полигональных стенок и развитие субзерен. Признаков рекристаллизации также не обнаружено,, исходная монокристалльная структура сохраняется [121^ 135, 136, 209].

состоянии сталь обладает высокой пластичностью. Пластическая деформация при множественности скольжений в аустените вызывает значительное дробление зерен, перемещение одних частей зерен относительно других, образование пачек скольжения, образование и перемещение дислокаций, образование новых блоков, т. е. областей когерентного рассеяния в упругодеформированном состоянии. Вся эта система находится в термодинамически неустойчивом состоянии. В силу диффузионной подвижности атомов при температурах района ACt вслед за пластической деформацией развиваются процессы перестройки деформированной структуры в направлении к равновесному состоянию. В легированной стали за время, измеряемое десятком секунд, успевают произойти лишь начальная стадия возврата, снятие основной массы упругих деформаций и напряжений, перемещение к границам субзерен неустойчивых дислокаций. Дальнейшее развитие процессов рекристаллизации задерживается путем быстрого охлаждения: закалки в воде, масле, соли, а некоторых сортов стали — на воздухе.

Таким образом, деформация аустенита перед закалкой вызывает существенное изменение структуры закаленной стали. Дробление зерна аустенита ограничивает развитие кристаллов мартенсита на границах пачек скольжения, т. е. обусловливает измельчение кристаллов мартенсита и блоков внутри этих кристаллов. Образование сетки устойчивых дислокаций создает зоны препятствий сдвигам и увеличивает долю участия атомов в сопротивлении отрыву. Измельчение структуры и плотность дислокаций увеличиваются с повышением степени деформации; вместе с ними значительно возрастают прочностные и пластические характеристики стали.

Систематическое изучение влияния температуры пластической деформации при ВТМО привело к заключению, что получаемая прочность стали не имеет линейной зависимости от температуры деформации (рис. 21) [35]. В районе температуры рекристаллизации Трекр на кривых прочности наблюдается резкий перегиб, обусловленный изменением механизма пластической деформации в результате резкого снижения диффузионной подвижности металла [23], в свою очередь, определяемого изменением межатомной связи. Резкое снижение диффузионной подвижности в районе Трекр меняет механизм пластической деформации и характер образуемой дислокационной структуры. Повышение плотности дислокаций, образование более дисперсной субструктуры и тонкой структуры под влиянием сдвиговых процессов имеет следствием образование более дисперсной структуры закалки, чем это получается при ТМО с деформацией выше Трекр, Заслуживает внимания тот факт, что выше и ниже Трекр повышение и снижение прочностных свойств имеют

Дислокации, даже при значительной их плотности, достаточно подвижны, если сопротивление решетки невелико, но стабильность дислокационной структуры существенно зависит от типа присутствующих дислокаций. Образование, например, расщепленных дислокаций с широким дефектом упаковки, как указывалось, сильно ограничивает подвижность их. Возникновение сегрегации на дефектах упаковки или дислокациях при сильном взаимодействии их (например, примесей внедрения) приводит ,к образованию стабильной структуры. Стабилизация дислокационной структуры возможна за счет создания конфигурации с малой энергией, например полигонизованной структуры (см. гл. V). В данном случае комбинация пластической деформации, легирования и термической обработки может обеспечить стабильные дислокационные конфигурации и хорошую прочность не только при комнатных, но и при повышенных температурах [289, 290].

При исследовании титанового сплава ВТЗ-1 было показано [291], что после высокотемпературной термомеханической обработки (870° С, деформация 60%) время до разрушения (при 500° С и ниже) по сравнению с обычной термообработкой сильно возрастало (в 3600 раз при 350° С и в 5 раз при 450° С), а коэффициент диффузии (углерода) при этом уменьшался. Можно было предположить, что это связано с образованием устойчивых дислокационных образований. Подобный эффект был также установлен для сплава типа нимоник (ЭИ437) после механико-термической обработки и старения для закрепления дислокаций [292; 167].

Эти участки должны являться местами преимущественного возникновения новой фазы еще и потому, что ее образование здесь связано с большим выигрышем свободной энергии AF из-за наличия поля напряжений вблизи дислокаций.

Образование зародышей на дислокациях может быть рассмотрено как гетерогенное в рамках классической теории зарождения. Каталитическое действие дислокаций можно учесть введением предположения о том, что свободная энергия части существующей вокруг дислокации искаженной области, которая уничтожается при превращении, передается зародышу, за счет чего энергия его образования понижается. Иными словами в этом случае используется та же предпосылка, что и при образовании зародыша на границе зерна [ 17].

В деформированном металле на участках с повышенной плотностью дислокаций образуются и растут зародыши. Образуется совершенно новое зерно, по размерам отличающееся от исходного до деформации. Наклеп

Наряду с анализом наблюдаемых длин линий скольжения делались попытки развить теорию второй стадии упрочнения [8, 237] на основании данных электронно-микроскопических исследований структуры. Так, подобно Зегеру [253], Хирш [237] и Фридель [8] полагают, что плоские скопления дислокаций образуются, но затем релаксируют путем вторичного скольжения, формируя наблюдаемые сплетения, которые и являются главным препятствием для дальнейшего скольжения. На основе дислокационных сплетений (клубков) при дальнейшей деформации образуются свободные от дислокаций ячейки, окруженные стенками с высокой плотностью дислокаций.

Деформационное упрочнение при пластической деформации возникает из-за затруднения движения дислокаций, когда исчерпываются возможности скольжения (двойникования) в данных плоскостях. При этом происходит повышение плотности и увеличение кривизны дислокаций, образуются точечные дефекты и барьеры типа Ломера — Коттрелла, фрагменты и пересечения плоскостей скольжения, ступеньки на дислокациях, узлы и другие сложные дислокационные построения.

При полигонизации происходят изменения в субструктуре, наблюдается процесс переползания дислокаций, развиваются процессы миграции вакансий, происходит уменьшение точечных дефектов, растет подвижность дислокаций, образуются субзерна, субграницы и блоки различной разориентации.

4,7—1022 н/см2. Слабое распухание (0,15%) отмечено после облучения при более высокой температуре — 593° С [170]. Структура холоднодеформированной стали 304 после облучения при 593° С характеризуется наличием чередующихся полос с высокой и низкой плотностью дислокаций. Области с низкой плотностью дислокаций образуются в результате процессов возврата под облучением,

где 0О — напряжение сдвига до упрочнения {после отжига); Ъ — вектор Бюргерса; а — коэффициент, зависящий от природы металла, его кристаллической решетки и структуры. Плотность дислокаций не должна превышать 1012—1013 см"2. При большей плотности дислокаций образуются трещины.

Таким образом, неоднородность и высокая степень деформации, большой избыток дислокаций одного знака, а также затруднение поперечного скольжения облегчают формирование болыпеугловой границы. При малой же плотности дислокаций, их равномерном распределении и малом избытке дислокаций одного знака протекание рекристаллиза-ционных процессов затрудняется. В этом случае изменения, происходящие в деформированном металле при нагреве, можно разделить на две стадии. На первом этапе в результате перераспределения и частичной аннигиляции дислокаций образуются области кристалла, свободные от дислокаций и отделенные одна от другой малоугловыми границами, т.е. протекает процесс полигонизации. При дальнейшем нагреве такой полигонизованной структуры наблюдается миграция субграниц, в результате которой субзерна приобретают значительные размеры без заметного изменения их взаимной ориентировки. Такой процесс получил название рекристаллизации "in situ".

вблизи линии краевой дислокации. Могут возникать пороги на дислокации. Такие пороги на линии дислокации образуются также при пересечении дислокаций, движущихся по пересекающимся плоскостям, при

Д. Узлы дислокаций. Образуются, когда дислокации с различными векторами Бюр-герса встречаются друг с другом; устойчивыми являются тройные узлы, для которых сумма векторов Бюргерса встретившихся дислокаций равна нулю.

В ненагруженном кристалле часть инородных атомов диффундирует к дислокациям (что определяется происходящим при "зтом снижением энергии дислокаций). При этом вокруг дислокаций образуются атмосферы атомов примесей облака (Кот-трелла). В этих облаках атомов примесей больше, чем в среднем в кристалле.

В ненагружениом кристалле часть инородных атомов диффундирует к дислокациям (что определяется происходящим при этом снижением энергии дислокаций). При этом вокруг дислокаций образуются атмосферы атомов примесей облака (Кот-трелла). В этих облаках атомов примесей больше, чем в среднем в кристалле.