Пересечение единичных краевой и винтовой дислокаций. Пусть в плоскости, перпендикулярной линии винтовой дислокации ав, движется краевая дислокация dс (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Пересечение винтовой дислокации АВ с краевой дислокацией CD: а) до пересечения, б) после пересечения

При пересечении этих дислокаций на каждой из них образуется порог, равный по величине и направлению вектору Бюргерса пересекающей дислокации.

На винтовой дислокации АВ после смещения всей верхней части кристалла на вектор b₂ образуется порог НН с краевой ориентацией. На краевой дислокации DС также образуется порог РР, по величине и направлению равный b₁ . Он тоже имеет краевую ориентацию и может скользить в направлении движения краевой дислокации.

Пересечение единичных винтовых дислокаций. Если обе дислокации ав и сd винтовые, то при их пересечении также образуются пороги с краевой ориентацией (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Пересечение винтовых дислокаций АВ и CD:

а) до пересечения, б) после пересечения

Тема 6.2. Пороги на дислокациях. Движение дислокаций с порогами

Рис. 6.5. Скользящая винтовая дислокация с элементарным порогом, имеющим краевую ориентацию; v – направление скольжения

П ороги на краевых дислокациях скользят вместе со своими дислокациями. Пороги на винтовых дислокациях имеют краевую ориентацию и способны скользить только в плоскости, проходящей через линию дислокации и ее вектор Бюргерса, т.е. только вдоль линии дислокации (например, на рис. 6.4, б – вдоль линии СD). Поскольку сама винтовая дислокация СD движется справа налево, ее порог РР в этом направлении может перемещаться только переползанием – диффузионной достройкой экстраплоскости, находящейся справа от порога. Когда этого не происходит, дислокация СD тащит за собой порог, оставляя на его пути дорожку вакансий (рис. 6.5).

Если же порог будет протаскиваться дислокацией в противоположном направлении, то образуется цепочка из межузельных атомов. Один и тот же порог в зависимости от направления его движения генерирует либо вакансии, либо межузельные атомы и поэтому называется вакансионным или межузельным порогом. Цепочка точечных дефектов, образующихся за движущимся порогом, быстро рассеивается диффузионным путём.

Полагают, что процесс движения винтовых дислокаций с порогами является основным механизмом генерирования вакансий при пластической деформации металлических материалов.

При скольжении порогов вдоль линии винтовой дислокации они при встрече могут аннигилировать или образовывать длинные пороги. Поэтому различают, соответственно, короткие, или элементарные, и длинные, или составные, пороги.

Пересечение расщепленных дислокаций. При встрече расщепленных дислокаций их головные частичные дислокации из-за упругого взаимодействия прогибаются в сторону хвостовых частичных дислокаций.

К моменту пересечения на обеих таких дислокациях возникают перетяжки дефектов упаковки. Образующиеся при пересечении дислокаций пороги в момент своего возникновения являются единичными дислокациями; затем они могут расщепиться на частичные дислокации и понизить свою энергию. Скольжение такого порога возможно, если он под действием приложенных напряжений стянется в отрезок единичной дислокации. Понятно, что это сильно повышает деформирующее напряжение и тормозит движение дислокаций.