Сузуки и Снука

Торможение дислокации атмосферами Коттрелла,

Легирующих элементов

Торможение дислокаций атомами примесей и

Скользящая дислокация стремится увлечь за собой атмосферу Коттрелла, которая в отличие от скользящей дислокации мо­жет перемещаться только диффузионным путем. Поэтому атмо­сфера из растворенных атомов способна перемещаться вместе с дислокацией, находящейся в центре этой атмосферы, лишь при высоких температурах и очень малых скоростях скольжения дислокации. При увеличении скорости скольжения атмосфера несколько отстает от ядра дислокации, и сила притяжения к ат­мосфере тормозит дислокацию. В этом случае скорость движе­ния дислокации все еще лимитируется скоростью миграции ато­мов атмосферы. Дислокации вместе с атмосферами Коттрелла могут скользить, например, в условиях ползучести.

При повышенных скоростях деформирования или невысоких температурах атмосферы не могут поспеть за дислокациями и удерживают их- Энергия связи атома атмосферы с дислокацией определяет работу, которую не­обходимо затратить для отрыва дислокации от своей атмосферы. Нсли напряжение от приложенной нагрузки недостаточно для отрыва дислокации от атмосферы, то дислокация остается за­крепленной, неподвижной. Такое закрепление дислокаций атмо­сферами Коттрелла способствует большому упрочнению ме­талла примесями и малыми добавками.

Отрыву дислокации от коттрелловской атмосферы помо­гают тепловые флуктуации, которые способны образовать полу­петлю длиной в несколько межатомных расстояний, свободную от примесных атомов (17.6). Под действием напряжений перегибы на дислокации удаляются один от другого, и дислока­ция постепенно освобождается от удерживающей ее атмосферы. С понижением температуры роль термического возбуждения в отрыве дислокаций от коттрелловской атмосферы падает, и для освобождения дислокаций необходимо повышать напря­жения.

Рис. 17.6. Отрыв дислокации от атмосферы Коттрелла

«Химическая» связь атомов растворенного элемента с растя­нутой дислокацией обусловливает торможение дислокаций ат­мосферами Сузуки. В отличие от коттрелловских атмосфер, которые образуются вдоль линий дислокаций и потому насы­щаются при очень небольших содержаниях примеси (сотые и даже тысячные доли процента), атмосферы Сузуки из-за отно­сительно большой площади дефекта упаковки насыщаются при довольно больших концентрациях легирующего элемента (це­лые проценты). Поэтому сильное тормозящее действие атмосфер Коттрелла проявляется уже при малом содержании при­месей, а значительное тормозящее действие атмосфер Сузуки должно проявляться при гораздо больших концентрациях ле­гирующих элементов. При большой ширине дефекта упаковки термические флуктуации практически не могут разблокировать растянутую дислокацию с атмосферой Сузуки. Поэтому в уп­рочнении сплавов роль блокировки дислокаций атмосферами Сузуки должна сильнее проявляться при высокотемпературном деформировании, когда термические флуктуации способствуют отрыву дислокации от коттрелловских атмосфер.

Если вокруг дислокации существует атмосфера Снука с упорядоченным расположе­нием атомов внедрения в октаэдрических пустотах, то она должна тормозить движение дислокаций, вызывающее нарушение указанной упорядоченности.

Дата добавления: 2014-01-07