12. Способы обнаружение точечных дефектов. Свободные поверхности, границы зерен, пустоты, трещины и дислокации являются

источниками вакансий, если кристалл еще не насыщен ими, Если же кристалл пересыщен

вакансиями, например при закалке (см. § 7), то эти источники могут действовать как стоки —

места, куда мигрируют (стекают) вакансии и где они

исчезают. Вакансия и межузельный атом могут

аннигилировать при встрече. Но такая рекомбинация

дефектов происходит крайне редко, так как очень мала

концентрация межузельных атомов.

Источники вакансий экспериментально выявляли

следующим способом. Металл бомбардировали α-

частицами. При последующем нагревании атомы гелия

выделялись из раствора с образованием газовых

пузырьков. Пузырьки предпочтительно возникали

вблизи источников вакансий

3

, указывая на их

месторасположение. Источниками вакансий, около

которых возникали пузырьки гелия, оказались границы

зерен и дислокации

13. Линейные дефекты кристаллической решетки

Линейные дефекты — к ним относятся дислокации, цепочки вакансий и межузельных атомов, они имеют существенные размеры, соизмеримые с размером кристалла только в одном направлении. Наибольший интерес представляют дислокации, которые сравнительно легко могут перемещаться в плоскостях скольжения и двойникования, обеспечивая при этом формоизменение.

Краевая дислокация образуется в вершине неполной атомной плоскости в правильной кристаллической решетке, которую называют экстраплоскостью, или полуплоскостью. Протяженность дислокационной линии равна длине края полуплоскости, соизмеримой с размерами кристалла. В ядре дислокации (вокруг края полуплоскости) возникает искажение кристаллической решетки и, как следствие, напряжение сжатия выше и растяжения ниже края экстраплоскости. В плоскости, перпендикулярной дислокационной линии, область несовершенства решетки имеет малые размеры — около 2—10 атомных диаметров. Краевые дислокации, располагающиеся в плоскости скольжения, обладают высокой подвижностью. Это объясняется тем, что под воздействием внешних нагрузок происходит потеря связи атомов кристаллической решетки около последнего атома экстраплоскости и восстановление с ним новой атомной связи. Таким образом, дислокация перемещается на одно межатомное расстояние. Многократное повторение этого процесса приводит к перемещению дислокации с выходом на поверхность кристалла и образованию ступеньки, характеризующей элементарный акт пластической деформации.

Макроскопический сдвиг набирается из множества единичных сдвигов и результат его под оптическим микроскопом наблюдается в виде линий скольжения. Краевую дислокацию условно называют положительной (JL) или отрицательной (Т) , в зависимости от того, выше или ниже плоскости скольжения располагается экстраплоскость.

интовая дислокация образуется в случае, когда кристалл условно разрезан на величину, меньшую его длины, а части его сдвинуты в поперечном направлении на одно межатомное расстояние (рис. 2.5). На линии дислокации ВС сдвиг равен нулю. Горизонтальные атомные плоскости при таком сдвиге изогнуться, а кристалл окажется как бы образованным единой атомной плоскостью, закрученной по винту.

Особенностью винтовой дислокации является то, что для нее плоскость сдвига однозначно не определена, т. к. она может скользить в любой атомной плоскости, причем иногда при встрече препятствия она может совершать поперечное скольжение и переходить из одной кристаллографической плоскости в другую. Винтовая дислокация, также как и краевая, перемещаясь

через кристалл, дает один и тот же результат — сдвиг на одно межатомное расстояние с образованием ступеньки