Понятие о векторе Бюргерса.

Вектор Бюргерса – мера искажения кристаллической решетки, обусловленная присутствием дислокации.

Вектор Бюргерса – количественная и качественная характиристика дислокаций.

Вектор Бюргерса определяет энергию дислокации, действующие на дислокацию силы, величину связанного с дислокацией сдвига.

_{_}

Вектор Бюргерса = b (b)

Величина вектора Бюргерса пропорциональна параметру решетки (Вектор Бюргерса  а).

Контур Бюргерса строят путем последовательного обхода в реальном кристалле и сравнивая его с идеальным кристаллом.

2

3

1

4

n шагов в идеальной решетке.

Мера невязки - вектор Бюргерса.

В случае 1. вектор Бюргерса перпендикулярен оси дислокации, т. е. АВ.

В случае 2.вектор Бюргерса параллелен ВС.

В случае 3вектор Бюргерса под углом линий дислокации.

Величина вектор Бюргерса не зависит от того близко или далеко он построен от дислокации.

Вектор Бюргерса – инвариант системы – постоянен.

Особенности вектор Бюргерса:

1. bперпендикулярен оси краевой дислокации;

bпараллелен линии винтовой дислокации.

Лекция 18

2. У дефектов недислокационного типа b=0

3. bодинаков вдоль всей линии дислокации (это инвариант системы). Поэтому дислокации не могут обрываться внутри кристалла, но могут обрываться на поверхности. Внутри они образуют замкнутые петли с постоянным значениемb вдоль всей линии петли.

4. b и линия дислокации однозначно определяют возможную плоскость скольжения.

5. bпринимает дискретные значения и пропорционален параметру решетки, имеет величину и направление.

b=а*<uvw>

|b|=a*<u²+v²+w² ,

где |b| — мощность вектора Бюргерса.

Запись трех векторов Бюргерса в ПК

|b₁| =а

[111]|b₂|=а2

b₃ |b₃|= а3

b₁

b₂

[101]

[110]

b — энергетическая характеристика дефекта кристаллической решетки.

f=b,

где f — сила, действующая на дислокацию,  — напряжение, действующее на дислокацию или касательное напряжение в плоскости скольжения. Сила f перпендикулярна линии дислокации и всегда направлена по плоскости скольжения и той части плоскости, где скольжение еще не происходило.

U=G*b²,

U— энергия дислокации,G — модуль сдвига, определяется характеристиками материала.

Движение и взаимодействие дислокаций

1. Скольжение

АА^/ — плоскость скольжения, по ней

может двигаться дислокация под дейст

вием силы . Деформация пластическая,

А А^/ движение происходит до тех пор, пока

 одна часть кристалла не сместится отно

сительно другой на величину вектора

Бюргерса.

    b

А А^/ А А^/ А А^/

Движение консервативное, переноса массы нет. Сдвиг распространяется в кристалле постепенно.

2. Переползание

Движение неконсервативное, связанное с переносом массы. Процесс термически активируемый, движение происходит с помощью диффузии из-за увеличения подвижности атомов.

1. Положительное переползание

Происходит растворение кромки экстраплоскости.

1. Атомы уходят с кромки экстраплоскости в соседние междуузелья

Дислокация перемещается в пло

ВВ^/ скость ВВ^/.

А А^/

С С^/

б) а)

2. Атомы с кромки экстраплоскости перемещаются в соседние вакантные места.

2. Отрицательное переползание

1. Межузельные атомы присоединяются к кромке экстраплоскости

ВВ^/

АА^/

СС^/



б) а)

Плоскость достраивается, и край экстраплоскости перемещается в плоскость СС^/.

Винтовая дислокация может только скользить, краевая — скользить и переползать.