Дислокации образуются

Зона Л2 — вместе со снижением сопротивления движению дислокаций уменьшается и размер трещин, которые занимают теперь лишь небольшие участки поверхности границ зерен (рис. 5.19, з). В дальнейшем трещины растут как поры, т. е. только за счет пластической деформации. В этих условиях преобладает рост продольных трещин, которые и приводят после значительной деформации, характерной для этого температурного интервала, к отделению зерен друг от друга, что дает в изломе типичную картину расслоения (рис. 5.19, и).

Большие значения микропластической деформации при одинаковом значении приложенного напряжения к образцам с покрытиями свидетельствуют об увеличении подвижности дислокаций после нанесения покрытий. Благодаря облегчению передвижения дислокаций уменьшается вероятность опасных локальных напряжений, часто приводящих к образованию трещины. В случае возникновения трещины микропластическая деформация способствует затуплению ее кончика^ снижая тем самым коэффициент концентрации напряжений, и, следовательно, повышает трещиностойкость.

Кинетика развития трещин в литейных высокожаропрочных никелевых сплавах несколько отличается от кинетики деформированных сплавов: обычно не образуются и не развиваются макроскопические трещины. Методом электронно-микроскопической авторадиографии было показано *, что на стадии, близкой к разрушению, в литейных высокожаропрочных сплавах происходит множественное повреждение границ зерен, выражаемое в увеличении диффузионной ширины границ зерен. Рост плотности дислокаций в материале образца с увеличением времени на-гружения также имеет общеобъемный характер. Однако при появлении макроскопической трещины вне зоны образования трещины скорость роста плотности дислокаций уменьшается [68], что является, по-видимому, следствием локализации пластической деформации на некоторых ослабленных участках материала. Можно предположить, что в литых сплавах большая локализация пластической деформации приводит к большой ло-

Считают, что второй период связан с интенсивным образованием вакансий и их «оттоком» в субмикроскопические нарушения сплошности. С появлением субмикроскопических трещин плотность дислокаций уменьшается и, следовательно, облегчается движение доменных границ. Поэтому если в первом периоде магнитная проницаемость снижается, а электрическая проводимость не изменяется, то во втором периоде магнитная проницаемость увеличивается, а электрическая проводимость снижается. В третьем периоде субмикроскопические трещины перерождаются в микротрещины. При этом движение доменных границ еще больше облегчается, что вызывает увеличение магнитной проницаемости. При увеличении напряжений плотность образующихся полос скольжения выше и поэтому трещины появляются раньше. Важным предшественником их появления является возникновение на поверхности детали шероховатости. На процесс упрочнения при начальных стадиях зарождения трещины оказывает влияние большое число факторов (вид нагру-жения, способ задания нагрузки, уровень нагружения. асимметрия цикла и т. д.). Общая долговечность образца с увеличением его размеров уменьшается.

В результате отжига при 1100—1400 °С плотность дислокаций уменьшается или совсем исчезает при длительном нагреве.

.При этом средняя скорость движения дислокации предполагается функцией сдвиговой нагрузки и сопротивления трения: уср=у(т, Я). В процессе пластической деформации средняя скорость движения дислокаций уменьшается, что учитывается изменением сопротивления трения, например, по линейному закону Я=Яо+Я'ега либо уменьшением доли подвижных дислокаций tyn=LJL. Принятие экспоненциальных зависимостей

Участок be представляет упрочнение металлов и сплавов вследствие увеличения числа несовершенств в кристаллической структуре, С увеличением плотности дислокаций уменьшается расстояние между дислокациями, а это приводит к усилению взаимодействия дислокаций между собой и с другими дефектами решетки. При этом сопротивление движению дислокаций возрастает, а следовательно, возрастает и сопротивление деформации (упрочнение), прочность металла увеличивается. 10

Увеличение внутреннего трения на начальной стадии усталости обусловлено возрастанием плотности дислокаций и связанным с ним накоплением необратимых искажений. С увеличением числа циклов нагружений интенсивность приращения плотности дислокаций уменьшается и возрастание логарифмического декремента затухания постепенно прекращается. Этому же способствует и развитие процессов старения при усталости (в случае стареющих металлов): выпадающие из раствора атомы примесей блокируют повреждаемые дислокации, уменьшая их роль в рассеянии механической энергии. Стадия стабилизации уровня внутреннего трения указывает на некоторое равновесие эффектов, обусловливаемых увеличением плотности дислокаций и развитием процесса старения. Вследствие этого иногда трудно по характеру изменения внутреннего трения в процессе усталости установить число циклов нагружения, приведших к образованию субмикроскопических трещин. Последующее развитие микроскопических трещин усталости вызывает более заметное увеличение внутрен-

В.В.Шевеля с сотр. [119, с. 55-60] также изучали электрохимические характеристики армко-железа и среднеуглеродистой стали при циклическом нагружении образцов в 3 %-ном растворе NaCI. Они показали, что в момент нагружения происходит увеличение площади ювенильных поверхностей, которое сопровождается ростом коррозионного тока. С течением времени вследствие блокировки дислокаций уменьшается интенсивность процессов сдвигообразования, что приводит к преобладанию пассиваци-онных процессов и снижению величины коррозионного тока и емкости

Прочность металлов увеличивают, во-первых, путем легирования сталей элементами, образующими твердые растворы внедрения или замещения и вызывающими искажение решетки растворителя. При некоторых соотношениях легирующих элементов и углерода в сталях и сплавах образуются твердые карбиды и интерметаллидные включения, значительно усложняющие обрабатываемость резанием. Во-вторых, термической и термомеханической обработкой, в результате которой повышается плотность дислокаций, уменьшается величина зерна, создается вторая интерметал-лидная дисперсная фаза в матрице. Термомеханическая обработка некоторых сплавов (например, Ni—Сг—Мо) вызывает появление концентрационных неодно-родностей, повышающих сопротивление деформации, нарушающих стабильность физико-механических свойств и тем затрудняющих обрабатываемость резанием. Сильная склонность к упрочнению (наклепу) является свойством, имеющим особенно большое значение для оценки обрабатываемости металла резанием. Механизм упрочнения достаточно сложен и обычно объясняется взаимодействием изъянов — свободных мест в кристаллической решетке и смещением атомов вблизи границ зерна с последующим блокированием сдвигов (дислокационная теория

Наблюдаемое изменение параметров диффузии по глубине шлифованного слоя, очевидно, связано с соответствующим изменением тонкой структуры. Проведенные рентгенографические исследования показали, что после удаления слоя 2 мкм величина области когерентного, рассеяния возрастает почти в 3 раза, а плотность дислокаций уменьшается в 6 раз. Соответственно уменьшается число путей облегченной диффузии,

В ковалентных керамиках электронный газ отсутствует (рис. 4,6), а ковалентные связи затрудняют относительное перемещение атомов под действием нагрузок. Благодаря сильному сопротивлению со стороны соседних атомов в перемещении участвует меньшее количество атомов, т.е. дислокации образуются более узкими по сравнению с металлами.

Дислокации образуются в процессе кристаллизации металлов при «захлопывании» группы вакансий, а также в процессе нластиче-

Дислокации образуются вследствие появления в кристалле дополнительной атомной плоскости (экстраплоскости), из-за частичного сдвига одной части плоскостей по отношению к другой. На рис. 12.35 показана краевая, или линейная, дислокация. Линия дислокации представляет проекцию внедренной экстраплоскости и обозначается знаком-L, если экстраплоскость «вставлена» сверху (положительная дислокация), — знаком Т, если

Дислокации образуются в процессе кристаллизации металлов при "захлопывании" группы вакансий, а также в процессе пластической деформации и фазовых превращений. Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций. Под плотностью р дислокаций понимают суммарную длину дислокаций II (см.), приходящуюся на единицу объема V кристалла (см'). Таким образом, размерность плотности дислока-

Рассматривая зарождение и движение дислокаций как единый процесс [48], приходим к выводу, что дислокации образуются на пути свободного пробега. В объеме кристалла V, связанном с длиной свободного пробега, в единицу времени возникнут дислокации в количестве VdNldt. За то же время из этого объема через поверхность S, нормальную к пути свободного пробега, продвинется NUS дислокаций (где U — скорость движения дислокаций). В стационарном режиме условие непрерывности дает dN/dt = NU/a, где длина свободного пробега а = V/S. Величину U/a — U' можно считать «приведенной» скоростью, поскольку

Рассматривая зарождение и движение дислокаций как единый процесс. [53], приходим к выводу, что дислокации образуются на пути свободного пробега. В объеме кристалла V ',. связанном с длиной свободного пробега, в единицу времени возникнут дислокации в количестве VdNldt. За то же время из этого объема через поверхность S, нормальную к пути свободного пробега, продвинется NUS дислокаций (где U • — скорость движения дислокаций). В стационарном режиме условие непрерывности дает dNjdt — NU/a, где длина свободного пробега а = V7S. Величину U/a = U' можно считать «приведенной» скоростью, поскольку

талла, то на поверхности возникает ступенька, переходящая по спирали в нижележащую плоскость. Возникает винтовая дислокация. Вдоль линии дислокации искажения кристаллической решетки распростаняются на большие расстояния. Дислокации образуются в металлах при их кристаллизации, закалке и пластической деформации; особенно сильно увеличивается концентрация дислокаций в металле при периодическом механическом нагружении. ...

Дислокации образуются в кристаллах металла при переходе из жидкого состояния в твердое, при пластической деформации, около посторонних включений, на границах зерен и блоков.

При обработке стали в области температур Ас, деформация увеличивает диффузионную подвижность атомов и способствует перестройке структуры. Многократная деформация вызывает скольжение при каж-ком проходе преимущественно по новым плоскостям сдвига. В аустени-те пачки скольжения получаются более тонкими и благодаря множественности скольжения малой протяженности, вследствие чего субструктура и блоки измельчаются. В процессе деформации дефекты кристаллической решетки (дислокации) образуются в основном по границам пачек скольжения, а так как при увеличении числа проходов общая протяженность границ пачек скольжения увеличивается и они распределяются равномерно по всему объему деформированного металла, то и дефекты решетки (дислокации) распределяются более равномерно. Все это приводит к образованию тонкой блочной структуры и более равномерному распределению дефектов решетки (дислокаций) в аустените, подвергнутом высокой степени деформации. На базе тонкой структуры аустенита после закалки также получается более дисперсная структура с высокой плотностью дислокаций и их равномерным распределением. Этими изменениями тонкой структуры объясняется благоприятное влияние дробной деформации при больших степенях обжатия.

Дислокации образуются в процессе кристаллизации металлов при «захлопывании» группы вакансий, а также в процессе пластической деформации и фазовых превращений. Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций. Под плотностью р дислокаций понимают суммарную длину дислокаций 2 U см, приходящуюся на единицу объема V кристалла, см3. Таким образом, размерность плотности дислокаций, см~а: р=?//У.

параметров решетки, может быть прямой, но может выгибаться в ту или иную сторону. Линейная дислокация схематически показана на рис. 9. Верхняя часть кристалла содержит атомную плоскость АВ, которая не имеет продолжения ниже точки В. Плоскость А В как бы лишняя. Край этой плоскости, перпендикулярный к плоскости рисунка и простирающийся на сотни или тысячи параметров решетки, и есть линейная дислокация. Искажения кристаллической решетки распространяются на большое расстояние вдоль линии дислокации. В двух других измерениях поперек линии дислокации искажения простираются всего на 1—2 параметра. Дислокации образуются в кристаллах металла при переходе из жидкого состояния в твердое, при пластической деформации и т. д.