13.2. Пересечение краевой и винтовой дислокаций

На рис. 13.3, а изображен кристалл с винтовой дислокацией АВ и краевой CD. Показана плоскость, закрученная в виде вин­товой лестницы. Стрелка около оси АВ показывает направление обхода этой оси, при котором можно непрерывно «спускаться» с одного горизонта лестницы на другой. На одном из горизонтов винтовой лестницы оканчивается вертикальная экстраплоскость CDEF. Чтобы показать этот горизонт с расположенной на нем линией краевой дислокации СD, все более высокие горизонты (атомные слои) на рис. 13.3 удалены; волнистая линия является линией обрыва закрученной по геликоиду атомной плоскости.

Предположим, что винтовая дислокация неподвижна, а крае­вая скользит справа налево и пересекается с винтовой (рис. 13.3, б).

Рис. 13.3 Пересечение винтовой дислокации АВ с краевой СD:а—до пересечения; б—после пересечения; HH' и РР'—пороги с краевой ориентацией на дислокациях АВ и CD.

Поверхность скольжения краевой дислокации CD — не плоская, а представляет собой винтовую поверхность. При приближении дислокации CD к оси винтовой дислокации постепенно искривляется кромка экстраплоскости CDEF: участок краевой дислока­ции, более близкий к точке С, постепенно поднимается, а более близкий к точке D опускается. Максимальное искривление линии CD достигается к моменту пересечения дислокаций. После пере­сечения (левее линии АВ на рис. 13.3, б) один участок края экстраплоскости оказывается на один период решетки выше другого участка края экстраплоскости: на краевой дислокации появляется порог, равный вектору Бюргерса винтовой дислокации b1. Этот порог также имеет краевую ориентацию и может скользить в на­правлении движения краевой дислокации. На рис. 13.3, б заштри­хована площадь, описываемая движущимся порогом краевой дис­локации.

Пробег краевой дислокации справа, налево вызывает смещение части кристалла, расположенной выше линии CD, на величину b2 влево по отношению к той части кристалла, которая расположена ниже линии CD. Соответственно на линии винтовой дислокации АВ возникает порог, равный по величине вектору b2 и одинаковый с ним по направлению, Этот порог перпендикулярен вектору b1, т. е. он имеет краевую ориентацию.

13.3. Пересечение винтовых дислокаций

Рис. 13.4,а подобен рис. 13.3,а, но линия CD на нем обозначает не краевую, а винтовую дислокацию. Кристалл на рис. 13.4, а изо­бражен в виде одной атомной плоскости, закрученной в геликоид из-за существования винтовой дислокации АВ. Верхняя часть кри­сталла срезана по волнистой линии, чтобы обнажить один из го­ризонтов геликоидальной поверхности, по которому проходит ли­ния винтовой дислокации CD. Вокруг этой линии атомы также расположены по винтовой лестнице, но соответствующее геликои­дальное строение кристалла на чертеже не изображено.

Рис. 13.4 Пересечение винтовых дислокаций АВ и СD: а — до пересечения; б — после пересечения

Допустим, что дислокация АВ неподвижна, a CD скользит справа налево. Поверхность скольжения дислокации CD вдали от линии АВ плоская, а с приближением к АВ постепенно искривляется. Соответственно линия винтовой дислокации CD на участке вблизи С постепенно поднимается, а на участке вблизи D опу­скается. После пересечения с линией АВ дислокация CD разре­зается на две части (рис. 13.4, б): одна часть (СР} лежит на бо­лее высоком горизонте геликоидальной поверхности, а другая (P'D)—на более низком. Так как дислокация не может закон­читься внутри кристалла, то обе части оказываются соединенными порогом РР'. Этот порог имеет такой же вектор Бюргерса b2, как и вся дислокация CD. Следовательно, порог РР' имеет краевую ориентацию (вектор Бюргерса ему перпендикулярен).

Из тех же рассуждений ясно, что на дислокации АВ также должен образоваться порог НН' краевой ориентации. Этот порог по величине и направлению одинаков с вектором Бюргерса b2 дислокации CD.

При сближении пересекающихся дислокаций перед моментом пересечения происходит их упругое взаимодействие, однако, соот­ветствующие силы действуют на относительно небольшом участке дислокации (вблизи точки их пересечения) и поэтому существенно повлиять на процесс пересечения они не могут. Эти силы прояв­ляются лишь в некотором искажении формы дислокаций вблизи точки пересечения.