Физическая энциклопедия - пластичность кристаллов

В кристалле, состоящем из атомов разного сорта, в однородном поле напряжений происходит ориентац. упорядочение относит. расположения атомов (рис., а), в результате чего кристалл приобретает нек-рую зависящую от степени упорядоченности деформацию. Диффузионная пластичность: а ориентационное упорядочение примесных атомов (чёрные кружки) при сжатии растяжении; б перераспределение примесных атомов при изгибе; I исходный кристалл; II -кристалл с примесными атомами под действием напряжений; 111 конечная деформация кристалла.

ДЕФЕКТЫ). При вдавливании острия в поверхность кристалла материал из зоны вдавливания удаляется «разбегающимися» из-под острия краудионами. Д и с л о к а ц и о н н а я П. к. Типичный вид пластич. деформации кристаллов скольжение по кристаллографич. плоскостям. Наиболее легко скольжение происходит по плотноупакованным плоскостям вдоль плотно-упакованных направлений.

Атомы вблизи дислокаций смещены из своих положений равновесия, а перевод их в новые положения равновесия, отвечающие сдвигу кристалла по плоскости скольжения на одно межатомное расстояние, требует значительно меньших затрат энергии, чем для атомов в неискажённом кристалле. Под действием напряжений дислокации способны увеличивать свою протяжённость (т.

н. размножение дислокаций). Поэтому стадия образования новых дислокаций лишь в исключит. случаях лимитирует скольжение (напр., начало деформации в бездислокац. микрокристаллах). В остальных случаях развитие скольжения определяется движением дислокаций. По подвижности дислокаций все материалы делятся на 2 группы. В к о в а л е н т н ы х к р и с т а л л а х этот барьер для движения дислокаций по порядку величины приближается к энергии межатомных связей и может быть прёодолён только за счёт тепловой активации (термич.

В результате вз-ствия друг с другом дислокации тормозятся и останавливаются, поэтому для протекания деформации с постоянной скоростью необходимо непрерывное рождение новых дислокаций. Это приводит к постоянному увеличению плотности дислокаций в кристалле, к-рая достигает 1011-1012 см-2; соответственно растёт их взаимное сопротивление скольжению происходит деформац.

Вокруг дислокаций образуются примесные «атмосферы», и дислокац. П. к. падает (деформац. старение). Поэтому удаление примесей обычно повышает П. к. Процессы разрядки дислокац. плотности вследствие взаимной аннигиляции дислокаций протекают более интенсивно в условиях высокотемпературной деформации, деформационное упрочнение падает и деформация развивается при постоянной нагрузке (ползучесть).

деформации внутри зёрен осложнено вз-ствием между зёрнами. Деформация поликристалла есть суммарный результат деформации во многих различно ориентированных относительно нагрузок и находящихся в разл. условиях зёрен. Поэтому развитие деформации не имеет чётко выраженного стадийного характера, как деформации монокристаллов.

Межзёренные границы препятствуют распространению дислокаций и, как правило, упрочняют крист. тела при низких темп-pax. Наоборот, при высоких темп-рах наличие границ, являющихся источниками или стоками дефектов, повышает П. к. Сочетание дислокац. и самодиффузионной деформаций в приграничных областях приводит к их высокой пластичности, проявляющейся в специфич.