Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Папиров И.И. Пластическая деформация бериллия

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
21.54 Mб
Скачать

определенного соотношения энергии дефектов упаковки в этих,

двух

плоскостях Y( 1 0 y 0 )/y ( 0 0 0 1 ) . В

общем

случае

характер

дефор­

мации

и легчайшая система

скольжения

в

разных

метал­

лах

с

г.п.у.-структурой

будет определяться

величинами,

7(юїо) 1 1 7(oooi) •

 

 

 

 

 

 

 

В настоящем разделе модель поперечного

скольжения

Репье

и Дюпуи [123, 124] применена для объяснения

деформации

дру­

гих металлов с г.п.у.-структурой. К сожалению,

такое

обобще­

ние

сопряжено с весьма

существенной

трудностью, а именно с

отсутствием или ограниченным количеством сведений относи­ тельно энергий дефектов упаковки (особенно 7(іоїо))' Эту труд­ ность можно частично преодолеть, анализируя характеристики, фазового превращения типа г.п.у.-> о.ц.к.

Как уже отмечалось в п. 4.1, дефект упаковки между частич­ ными дислокациями а/3 и 2а/3 соответствует слою материала с о.ц.к.-структурой в матрице материала с г.п.у.-структурой. М о ж ­ но предположить, что энергия дефекта упаковки связана с раз­ личием свободных энергий этих двух фаз. При наличии в ме­ таллах фазового превращения г.п.у. -»- о.ц.к. свободные энергии этих фаз (и энергии дефектов упаковки) различаются не очень, сильно, а их абсолютные значения ниже, чем в случае, когда фазовое превращение отсутствует. Можно также предположить,

что энергия дефекта упаковки

в плоскости (1010)

тем ниже, чем

меньше

температура

фазового

превращения

Тф

(точнее,

чем

ближе

величина Тф к температуре опыта). Энергия

же

дефекта

упаковки в плоскости

(0001),

судя

по всему,

не

должна

зави­

сеть от Тф.

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерий, связывающий ї(1 0 "їо) с

^Ф> Должен

также

учиты­

вать прочность межатомных связей:

недостаточно

знать,

как

сильно отличается температура фазового превращения от тем­ пературы опыта, потому что при одной и той же величине раз­ ности температур (7"ф—7") металлы с разной прочностью сил связи могут вести себя по-разному. Поскольку силы связи тем слабее, чем ближе температуры опыта к температуре плавления, в качестве критерия для сравнения 7(іоїо) разных металлов сле­ дует использовать отношение Тф/Тц, где Ts — температура плав­ ления (табл. 4.4).

У Cd, Zn и M g , не имеющих фазового превращения, дислока­ ции, вероятно, слабо диссоциируют в плоскости призмы. Энер­ гия активации закрепления очень мала (близка к нулю). Сколь­ жение в призматической плоскости, едва начавшись, прекра­ щается, так как винтовые участки дислокации претерпевают по­ перечное скольжение в базисную плоскость, диссоциируют и блокируют источник. Для продолжения деформации необходим обратный переход закрепленных участков в базисную плоскость, а это требует большой энергии. Таким образом, у этой группы металлов призматическое скольжение относится к «трудным»

видам

деформации.

Тепловая активация,

т.е. зависимость

Т(юТо) (-П> У н и х

очень сильная. Чем меньше

величина V ( 0 0 0 1

} , тем

сильнее

зависимость

t(1 0 "io) (^)-

 

 

У

Ті,

Zr и

Hf фазовое превращение имеет место при

отно­

сительно низких температурах, и энергия дефекта упаковки в призматической плоскости должна быть небольшой. Петли, за­ родившиеся в призматической плоскости, не переходят в базис­ ную. Энергия активации закрепления очень велика. Напряжение сдвига в плоскости призмы небольшое. Если при этом дисло­

кации слабо диссоциируют

в базисной плоскости, т. е. y ( 0 0 0 1 ) i

велика, то при скольжении

в этой плоскости дислокации закреп­

ляются за счет их диссоциации в призматической плоскости. Ба­

зисное скольжение

этих

металлов

 

сходно с призматическим в

Cd,

Zn й M g : это — «трудный» вид

скольжения с сильной тепло­

вой

активацией.

 

 

 

 

 

Наконец, в Be,

Y и,

возможно,

Re, у которых фазовое пре­

вращение г.п.у. -*- о.ц.к. происходит вблизи температуры плав­ ления, дислокации диссоциируют в плоскости призмы. Если ї(іоїо)~Т<оооі)> т 0 В 1 ) Д а скольжения приблизительно эквива­ лентны и возможно поперечное скольжение в этих двух пло­ скостях.

Все эти выводы хорошо согласуются с наблюдениями, касаю­

щимися базисного

и призматического скольжения в металлах

с г.п.у.-структурой

(см. табл. 4.4). Действительно, призматиче­

ское скольжение затруднено в металлах, не имеющих превра­

щения г.п.у. ->- о.ц.к. Оно является

основным

видом деформации

у Ті, Zr

и

Hf, характеризующихся

малым

значением

Гф 5 , и

сравнимо

с базисным у Be и Y, имеющих фазовое превращение

вблизи температуры плавления.

 

 

 

 

Особый

интерес представляет ТІ, у которого

характеристики

базисного

 

и призматического скольжения при

20° С

сравнимы

[86]. При деформации Т1 наблюдается поперечное скольжение,, которое, вероятно, является контролирующим процессом пла­ стического течения. Хотя Т1 претерпевает фазовое превращение типа г.п.у. -н- г.ц.к., пластическая деформация этого металла может быть_объяснена диссоциацией дислокаций в плоскостях

(0001) и (1010) и низкой

энергией закрепления.

Судя по всему,

у Т1 термическая компонента напряжений

для

обоих

видов,

скольжения невелика.

 

 

 

 

 

 

Механизм Ренье и Дюпуи проливает свет также на поведение

некоторых сплавов с г.п.у.-структурой. У

кристаллов

сплавов

M g — L i , M g — Z n

величина

t(1 0 7o) уменьшается с

возрастанием

концентрации примесей. Это можно

объяснить тем. что

сплавы

с

высокой концентрацией

L i имеют

о.ц.к.-структуру; добавка L i

к

M g уменьшает

энергию

дефекта

упаковки в

призматической

плоскости. У сплавов Си—Ge [176] увеличение критических на­ пряжений сдвига с температурой, по-видимому, имеет ту же

природу, что и призматическое скольжение в Be (см. п. 2.8), а •очень высокая критическая температура (900° К) может быть следствием сильной диссоциации дислокаций в базисной пло­ скости [177]. У сплавов M g — I n [178] призматическое скольжение также напоминает поведение Вё, хотя дричина понижения Т(юТо)

при легировании индием не ясна.

 

В общем случае из механизма Ренье

и Дюпуи не следует,

•что на кривой Т(1 0 70 )должен существовать

максимум. Если энер­

гия активации закрепления меньше энергии открепления, то

Т ( ю ї о ) может непрерывно возрастать со снижением температуры. •С другой стороны, в частном случае, когда механизм закрепле­ ния термически не активирован, макроскопический предел теку­ чести, наоборот, будет непрерывно уменьшаться с понижением температуры. Это возможно при условии, что дислокации силь­ но диссоциируют в базисной плоскости и не диссоциируют или •слабо диссоциируют в призматической плоскости.

Для подтверждения общности механизма призматического скольжения необходимы дальнейшие опыты, особенно с Re и Y. Эти металлы, как и Be, имеют фазовое превращение г.п.у.-^-о.ц.к. вблизи температуры плавления. Поэтому на кривой Т(, 0 і 0 ) {Т), возможно, такжеесть «горб», как это наблюдается у Be. Из

•сплавов представляют

интерес

композиции

T l — I n

(богатые

In) и M g — 1

8 % L i , у которых фазовое превращение г.п.у.^-о.ц.к.

наблюдается

вблизи комнатной

температуры.

 

 

Различие

энергии дефектов

упаковки

в

разных

плоскостях

может сказываться и

на других видах

скольжения.

Для пира­

мидального скольжения { 1 0 1 1 } < 1 1 2 0 > диссоциация дислока­ ций, если она вообще возможна, вероятно, имеет ограниченный характер. Понижение макроскопического предела текучести для пирамидального скольжения I рода с понижением температуры до нуля может означать, что поперечное скольжение винтовых дислокаций из пирамидальной плоскости в базисную не имеет

тепловой активации. Зависимость

х(Т)

должна

иметь

такой

характер в случае, когда дислокации диссоциируют в

плоско­

сти базиса

и не диссоциируют (или слабо диссоциируют)

в пло­

скости (1011).

 

 

 

 

Особый интерес представляет пирамидальное скольжение с

небазисным

вектором Бюргерса

в

системе

{ 1 1 2 2 } < 1 1 2 3 > .

Зскайг [175] предположил, что ширина дефекта упаковки

может

изменяться под действием внешнего напряжения. В этом случае

идея о закреплении

дислокации в

результате

поперечного

скольжения

может

быть распространена

на дислокации

типа

с + а в кристаллах

с г.п.у.-структурой

и

вообще

на все

диссо­

циированные

дислокации.

 

 

 

 

Одно из наиболее важных следствий диссоциации дислока­ ций заключается в объяснении ограниченного числа систем

скольжения в кристаллах. Действительно, наличие недиссоциированных дислокаций в плоскостях с высокими индексами привела бы к поперечному скольжению винтовых участков в плоскость с минимальной энергией дефекта упаковки. В дальнейшем дис­ локация должна либо скользить в этой плоскости (если каса­ тельное напряжение достаточно), либо закрепляться в ней (если

оно

мало).

Обратный переход

в первоначальную

плоскость

и продолжение скольжения

в

ней

оказываются

невозмож­

ными.

 

 

 

 

 

 

Таким образом, дв_е основные

системы скольжения {0001}

< 1 1 2 0 > и

{1010}<1120> в металлах

с г.п.у.-структурой в рам­

ках

модели

Ренье и Дюпун

являются

результатом диссоциации

дислокаций главным образом в этих двух плоскостях. Те немно­

гие

случаи,

когда

имеет место

скольжение

в системах

{ 1 0 П } < 1 1 2 0 >

или

{ 1 1 2 2 } < 1 1 2 3 > ,

объясняются

диссоциацией

дислокаций

а

(или

с + а) в соответствующих

плоскостях. Заме­

тим, что

в

случае

скольжения

дислокаций

 

с + а

поперечное

скольжение из одной плоскости системы {1122}

в другую долж­

но

иметь

тепловую

активацию,

связанную

с

необходимостью

стягивания дислокации. В результате возможно повторное уве­ личение макроскопического предела текучести Т(П 29) с ростом температуры. Именно это наблюдали Блиш и Вриленд на моно­ кристаллах Zn [179].

Аналогичным образом можно интерпретировать данные о по­ вторном увеличении [180, 181] или постоянстве [182] предела те­

кучести при изменении

температуры

в случае

скольжения в си­

стеме { 1 1 1 } < 1 Ї 0 > у РЬ.

 

 

4.10. Характеристики

призматического скольжения

JTi, Zr)

 

 

 

4.10.1. Критические напряжения

сдвига. У

Ті и Zr высокой

чистоты температурная зависимость напряжений течения очень слабая и напоминает аналогичную зависимость для базисного' скольжения в Zn и его аналогах. На этом основании некоторые авторы полагают, что механизм призматического скольжения в начале деформации этих металлов подобен механизму базис­ ного скольжения в Cd, Zn, M g и Be [123]. При дальнейшем де ­ формировании характер течения при призматическом скольже­ нии усложняется вследствие вращения плоскости скольжения к «включения» второй призматической системы. Увеличение со­ держания примесей, особенно кислорода и азота, приводит к росту величины Т ( ] 0 у 0 - ) и усилению ее температурной зависимо­ сти [96, 101, 183—185].

Данные о температурной зависимости критических напряже­ ний сдвига или предела текучести неоднозначны. В работах [87, 89, 186] сообщается о линейной связи между 1пт и Т в об­ ласти температур от 77 до 1073°К ( Z r ) . По данным Вестлейка

[187], при температурах ниже комнатной

т 2 / 3 ~ 7 \

У поликристал­

лического

титана

технической чистоты

с величиной

зерна

4—

5 мкм температурная зависимость т* при

7" = 0ч-500о К

имеет

вид [184]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т* = хІ — аТЧі,

 

 

 

 

 

(4.38)

где

T ; = 73

кГ!ммг\ а = 3,26

кГ/мм2К1 .'2 ;

Г0 = 500°К.

Энергия

активации

уменьшается

от

1,3 до

0,18

эв,

а

активационный

объем от 80 до 863 в области значений

T * = l-f-45

кГ/мм2;

 

при

этом

в0

= 3,4-1О^8

сек~1.

По

другим

 

данным [110],

Я 0 = 1 , 6 3

эв

при

7-0 = 600° К,

ео=1,5-101 0

сек-'

и

V„=10-f-100

b3

при

т* =

= 40-г-1

кГ/мм2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид

кривых деформации

Ті и Zr

также

сильно

зависит

от

•содержания примесей кислорода и азота. У кристаллов Ті чисто­

той 99,7% коэффициент упрочнения / ( = 4 , 9 кГ/мм2

и на порядок

выше, чем у Zn или Cd при базисном скольжении

[97]. У Re при

90° К величина упрочнения еще выше [83, 85].

 

4.10.2. Механизм призматического скольжения. Низкие зна­ чения активационного объема, его слабая зависимость от т*, а также большой частотный фактор позволяют сделать вывод, что пластическое течение Ті и Zr не контролируется механизмами пересечения дислокаций или движения порогов. Альтернативны­ ми механизмами пластического течения этих металлов могут

быть: преодоление сил

Пайерлса — Набарро,

взаимодействие

с

примесями и поперечное

скольжение.

 

 

 

Исследования механизма призматического

скольжения

в

Ті

и Zr противоречивы. В работах [183—185, 188] обнаружена

силь­

ная зависимость напряжения течения от содержания примесей внедрения и сделан вывод, что преобладает механизм взаимо­

действия подвижных

дислокаций

с

примесями внедрения

по

Флейшеру.

 

 

 

 

 

 

 

 

По

данным работ

[96,

183, 185,

189],

в области

температур

ниже

600° К

зависимости

У(т*)

и

Н(Т)

разделяются на

две

ветви,

что

объясняется

изменением механизма

деформации

вобласти температур 200—300° К.

Вотличие от этих результатов в работах [184, 188, 190] в ука­ занной 'области температур наблюдался единственный механизм деформации, связанный с взаимодействием дислокаций с приме­

сями. По мнению Тана и Соммера [191], различие результатов 6 некоторых указанных выше работах связано с методами оцен­ ки величины т*. Сестри с сотр. [192, 193] также пришли к вы­ воду о наличии единственного механизма, контролирующего пластическое течение Ті и Zr, но после детального анализа экс­ периментальных данных сделали заключение, что этим механиз­ мом является преодоление дислокациями барьеров Пайерлса— Набарро.

4.11. Характеристики пирамидального

скольжения

 

{1122}

< 1 1 2 3 >

 

 

Пирамидальное скольжение в системе

{1122} < 1123>

изу­

чено у Zn, Cd и M g . В чистом виде его наблюдают при ориента-

циях, запрещающих более легкое базисное скольжение,

т. е. в

случае приложения нагрузки вдоль оси с.

 

 

Белл

и Каи [31] нашли, что у Zn величина т ^ , п р и

20°С

изменяется в области 1,05—1,60 кГ/мм2. Это значение, однако,

завышено.

У

кристаллов Zn

чистотой

99,98% т ( і і " 5 о) = 0,10ч-

+-0,15 кГ/мм2

[46, 51—54]. Такое несоответствие результатов раз­

ных работ

можно объяснить

различием

методик измерений1

величины т и возможностью сильного упрочнения кристаллов, •предшествующего макроскопическому пределу текучести. Дейст­ вительно, если пирамидальному скольжению предшествует ба­ зисное, то значения критических напряжений сдвига и упрочне­ ния резко возрастают.

Прайс [14, 15], наблюдая за движением дислокаций в кри­ сталлах Zn и Cd, деформируемых в электронном микроскопе, обнаружил следующее.

При деформации бездислокационных кристалло_в вначале об­ разуются длинные винтовые дислокации 1/3 < 1 1 2 3 > . В про­ цессе движения эти дислокации претерпевают поперечное сколь­ жение в базисную плоскость. Появляется порог на дислокации

по механизму,

иллюстрируемому рис.

4.15, а—в. При

дальней­

шем

движении

образуется вытянутый

диполь

(рис. 4.15, г, д) и

затем

вытянутая петля (рис. 4.15, е).

Разные

стадии

процесса

образования таких петель наблюдались электронномикроскопически. Петли в базисной плоскости обычно образовывали ряды в направлении движения дислокации. Поскольку вектор Бюр­ герса этих петель лежал в плоскости (1123), а сами петли — в плоскости базиса, они могли перемещаться лишь за счет пере­ ползания, что и наблюдалось при температурах, достаточных

.для диффузии вакансий.

Быстрое увеличение плотности петель при низких температу­ рах (менее 150° К для Zn и 190°К для Cd), а также образо­ вание при деформации дислокаций с вектором Бюргерса а при­ водило к сильному упрочнению за счет их взаимодействия со 'скользящими дислокациями с + а. Другой механизм упрочнения •связан с наличием на дислокациях с + а порогов размерами

—103 А. При повышении температуры наблюдалась, диссоциа­ ция крупных вытянутых петель на мелкие круглые, а также переползание и коалесценция последних. В результате диффу-

1 Величину т

( п - 5 , ) определяли из

кривой деформации .[31] н по

смеще­

нию индивидуальных дислокации, выявляемых методом

травления'[46,

51—54].

В первом случае

образцы испытывали

на растяжение,

во в т о р о м — н а

изгиб.

зии мелкие круглые петли исчезали, общая плотность дислока­ ций и упрочнение в процессе деформации существенно умень­ шались.

Отметим, что плотность петель в Zn и Cd при повышении температуры могла снижаться не только в результате их отжи-

с

5

В

Рис. 4.15. Схема

образования дислокационных

петель

 

при скольжении дислокаций

с + а [14].

 

га, как считает Прайс, но и за

счет

облегчения

поперечного-

скольжения дислокаций

с + а и

снижения

начальной плотности,

петель.

 

 

 

 

 

 

При высоких

температурах

дислокации

с + а

могут перере­

зать дислокации

а либо тащить

их за

собой путем скольжения

и переползания до тех пор, пока тормозящие части не выходят из кристалла.

Поведение

дислокаций с + а в Zn и Cd

в общем подобно, за

исключением

температурных областей

процессов

возврата',

(табл. 4.12).

Однако относительные температуры T/Ts,

характе-

Температурные области возврата в цинке, кадмии и бериллии

 

 

 

 

 

Z n

 

C d

B e

 

Процесс

 

Т. " К

T'rs

т, °к

T/TS

г, °к

 

 

 

 

Очень слабый возврат

 

193

s£0,28

^ 1 5 3

=$0,26

- 4 2 0

Возврат

путем

диссоциа­

193—283

0,28 —

153—233 0 , 2 6 —

- 4 2 0 —

ции длинных

петель

на

 

0,41

 

0,39

620

круглые

 

 

> 2 8 3

 

 

 

 

Переползание,

коалесцен-

> 0 , 4 1

> 2 3 3

> 0 , 3 9

> 6 2 0 '

ция,

исчезновение

пе­

 

 

 

 

 

тель

 

 

 

 

 

 

 

 

ризующие различные

области

возврата,'

близки. Для сравнения

в табл. 4.12 приведены значения температур возврата для Be, соответствующие значениям T/Ts = 0,27 и 0,4.

Макроскопические характеристики пирамидального скольже­ ния в Zn наиболее подробно изучил Ф. Ф. Лаврентьев с сотр. [46, 51—54, 194, 195]. Далее перечислены основные результаты,, полученные в этих работах.

1.

Температурная зависимость т^ l 5 , j

в

области

температур'

77—300° К очень сильная: стартовые

напряжения

возрастают

от - 0 , 1 5 кГ/мм* (300° К)

до - 1 , 3 0 кГ/мм2

(77° К ) .

 

 

2.

Наличие дефектов

(ячеистой

структуры, малоугловых

гра­

ниц,

сидячих дислокаций

и т.п.),

а также

предварительная

де­

формация кристаллов вследствие базисного скольжения приво­

дят к увеличению т ( П о 9 ) Д° Ю Ра з

(см. также [155])

3. На кривой деформации при

20° С обычно имеется три

участка: легкого скольжения, имеющего весьма малую протя­ женность, сильного упрочнения ( / ( « 3 - Ю 3 кГ/см2) и двойнико­ вания. При деформации сжатием стадии легкого скольжения и/ двойникования отсутствуют и после участка сильного упрочне­ ния происходит разупрочнение.

4. Величина деформации за счет пирамидального скольже­ ния при растяжении невелика: она равна 4% при 293°К и около- 1 % при 77°К. Деформация увеличивается до 30% при сжатии,

(293° К), но в этом случае она

носит сложный

характер, кото­

рый до конца не выяснен.

 

 

5.

Величина Т ( И 5 2 )

не зависит

от скорости деформации, изме­

няемой в области

Ю -

1 1 0 _ 3 мм/мин.

 

1

Возможно, высокие

значения ^ ( i \oi) в работе [31] объясняются тем, что--

пирамидальному скольжению предшествовало базисное и

происходило силь­

ное упрочнение. В таком случае Белл

и Каи измеряли не т(, J ^ J , а напряже­

ние,

соответствующее

загибу кривой

деформации, т. е.

макроскопический

предел текучести.

6. Активационный объем, вычисленный из зависимости (2.17) или (2.19), убывает с ростом деформации и с увеличением тем­ пературы Первое объясняют уменьшением расстояния между точками закрепления подвижных дислокаций в процессе дефор­

мации, второе — наличием

спектра препятствий, все

большая

часть которых

может быть

преодолена

термофлуктуационным

путем с ростом температуры.

 

 

Величина

актнвационного объема,

определенная из

опытов

по релаксации, не зависит от чистоты металла, изменяемой в

пределах 99,98—99,999%, и плотности дислокаций

леса

(104

10б слг2).

Присутствие малоугловых

границ

приводит к

увели­

чению V от (2,2ч-2,7) • 10-2 0 до

~

Ю"1 9

см3.

 

 

 

 

7. Отношение термической и атермической компонент напря­

жения, измеренных

из кривой

релаксации при

температурах 77

и 293° К,

зависит от величины

деформации. Однако при

213° К

такая зависимость

отсутствует

(т.е. выполняется

закон

Кот-

трелла — Стокса).

При Г > 2 1 3 ° К

с

ростом

деформации

т*/тС г

уменьшается, а при

7 < 2 1 3 ° К — увеличивается. Во всех случаях

т* составляет не более 1—6%

xG.

 

 

 

 

 

 

8. Разрушение образцов в процессе пирамидального сколь­

жения происходит

за счет образования трещин

по

плоскости

(0001). Трещины зарождаются в местах пересечения двойников,

образующихся

при растяжении.

 

 

Несколько

иные

результаты

относительно

зависимости

т (п22)(^)

получили Блиши Вриленд

[179]. Исследуя зависимость

•скорости

дислокаций

с + а от Г и х*, они обнаружили уменьше­

ние их подвижности

с ростом температуры в

области 175—

•323° К, а также увеличение Х(, хт,2) при

Г>150—200° К. В области

температур 77—110°К зависимость

V(T)

одинаково

хорошо

описывается уравнениями:

 

 

 

 

 

V =

A t * e - " / f t r ,

 

 

(4.39)

V =

Ae~H+Vx*'kT.

 

 

(4.40)

Энергия активации по уравнению (4.39) равна 0,22 эв

для

крае­

вых и 0,21 эв для винтовых

дислокаций,

активационный

объем

по уравнению (4.40) составляет 1,7 Ь3. Все эти результаты дают основание считать, что механизм, контролирующий пирамидаль­

ное скольжение в

Zn, меняется в области температур 110—•

210° К.

вклад в понимание природы пирамидального

Значительный

скольжения внесла работа Стора и др. [144], изучивших пира­

мидальное

скольжение в M g (99,999%) при

сжатии кристаллов

вдоль оси

с.

 

1 По данным О. П. Салпты [195], У = 3 • 10"-° см3

при 293° К н К ) - 2 1 см3

при 77° К.

 

 

 

Основные экспериментальные наблюдения, сделанные в этой

•работе, следующие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

На температурной

зависимости

Ч(пъ2)

имеется

максимум

вблизи

370° К. Ход

этой

кривой качественно, подобен

зависимо­

сти Т ( 1 0

т 0 ) (Т)

для Be (см. рис. 1.8, кривая

5) .

 

 

 

 

Кривую Т(ц92)

можно

разбить на три

области:

 

I —7=77-^-200°

К (соответствует

области А

на

рис. 1.8)

 

 

I I

Т=2004-370°

К

(соответствует

области

В

на

рис.

1.8)

 

 

I I I

— 7"=370-н420° К

(соответствует

области

С

на

рис.

1.8)

 

 

2.

Выше

420° К

пирамидальное скольжение

в M g

исчезает.

После

 

незначительной деформации

происходит

макроскопиче­

ский сдвиг по плоскости

(1011). Природа

этого

явления до кон­

ца не выяснена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

На кривой Т(, ,5,) (7")

в области I дислокационная

структура

.характеризуется

наличием

длинных

винтовых

дислокаций с + а,

Плоскость (0001)

Рис. 4.16. Последовательные стадии скольжения Ди­ слокаций с + а в M g .

.а также диполей и петель. В области I I дислокации с + а обра­ зуют вытянутые диполи краевых дислокаций, которые диссоци­ ированы в плоскости базиса по реакциям (4.5) + (4.7) и поэтому неподвижны. Распространение скольжения связано с движением

нерасщепленных

 

винтовых компонент,

в

результате

которого

.диполи приобретают вытянутый характер

и испускают петли с-

"и р-дислокаций.

В области

I I I число диполей дислокаций

с + а

[уменьшается,

 

а

плотность

длинных

с

дислокаций

возрастает.

Около 420° К дислокации с + а полностью исчезают.

 

 

 

На основании этих наблюдений предложен следующий меха­

низм пирамидального скольжения в M g . В области

I происходит

нормальное

скольжение

нерасщепленных

с + а-дислокаций с

•обычной температурной зависимостью.

В

области I I процесс

скольжения существенно усложняется. Петли дислокаций

с + а,

испущенные

источником

(рис. 4.16,а),

расширяются

до крити­

ческого размера

 

dKr>~Gb/x,

 

после

чего

краевые

компоненты

.диссоциируют

по

реакциям

(4 . 5)+ (4.7),

образуя

дефект

упа­

ковки в базисной

плоскости

(см. рис.

4.16,6). Такая

диссоциа­

ция приводит

к

 

самозакреплению

дислокаций.

Подвижными

остаются лишь винтовые компоненты, движение которых при­ водит к вытягиванию краевых участков петель (см. рис. 4.16,в).

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ