Переползания дислокаций

Используя (39), можно переписать уравнение (40) в следующем виде:

Здесь в знаменателе находится куб величины г — гч, потому что в числитель входит вектор с абсолютным значением г — rQ . Если поместить начало координат в точку, где находится заряд Q, то Го = 0, и можно переписать уравнение (5) в следующем виде:

Тогда можно переписать уравнение (101) таким образом:

Но4я/?2 — это площадь поверхности слоя, а 4л^?2а — его масса Мсл, Поэтому можно переписать уравнение (13) в таком виде:

(Если же направление г меняется, то производная от г не выражается так просто — см. ниже уравнение (58).) Используя соотношение (53г), мы можем переписать уравнение (53в) в следующем виде:

При этом значении f можно переписать уравнение (6) таким ббразом:

Если угол отклонения мал, то с большой точностью можно считать, что sina=a, и переписать уравнение

где MI (г) — изгибающий момент от единичной силы (т. е. от F1 = 1). Подобно этому, и другие внутренние силовые факторы, соответствующие нагружению обобщенной силой, равной единице, будем называть продольным усилием^ от единичной силы (/V), сдвигающим усилием от единичной силы (Q) и т. д. Вводя изгибающий момент MI, можно переписать уравнение энергии в виде

Если пренебречь растворимостью газов в воде и принять, что Gz—Gi = G и св'=Св"=1,0, то можно переписать уравнение (VI-ЗЗ) так:

Учитывая то обстоятельство, что сила трения направлена всегда противоположно скорости, мы можем переписать уравнение движения (IV. 2), введя функции Кронкера Sgn,

Алгоритм решения удобно представить в форме шагового увеличения параметра нагружения К. Для этого интервал изменения К разбивается на ряд отдельных участков точками A,o=0

Считают, что коррозия ускоряет пластическую деформацию напряженного металла путем образования поверхностных решеточных вакансий, в частности сдвоенных вакансий (дивакан-сий). Последние при комнатной температуре диффундируют внутрь металлической решетки сквозь зерна и границы зерен металла на порядок быстрее, чем моновакансии *. Появление дивакансий облегчает пластическую деформацию вдоль плоскостей скольжения вследствие процесса переползания дислокаций. Чем выше скорость коррозии, тем больше доступность дивакансий и, следовательно, тем более выражено образование выступов и впадин, включающихся в процесс развития усталости. Существование минимальной скорости коррозии, необходимой для развития коррозионной усталости, позволяет предположить, что с уменьшением скорости коррозии снижается и скорость образования дивакансий. Концентрация дивакансий падает, и прекращается их влияние на движение плоскостей скольжения; возможно такое падение концентрации, при котором дислокации аннигилируют или заполняются атомами металла.

Характер движения (переноса) вещества в зоне сварки сильно меняется от процесса к процессу. Движение значительно при сварке плавлением и пайке, особенно при наличии присадочного материала. При сварке давлением с нагревом материал в зоне стыка испытывает незначительные превращения и существенно только движение вещества через стык в результате диффузии. Холодная сварка реализуется практически без движения вещества, если не учитывать переползания дислокаций и выхода их на поверхность.

Полигонизация — процесс образования разделенных малоугловыми границами субзерен. Полигонизация представляет собой развитие возникшей при пластической деформации ячеистой структуры. Размытые, объемные сплетения дислокаций вокруг ячеек становятся более узкими и плоскими и превращаются в субграницы, а ячейки — в субзерна. Процесс развивается при температурах более высоких, чем температура отдыха. Субграницы образуются в результате поперечного скольжения и переползания дислокаций в направлении достройки или сокращения экстраплоскостей. Хаотически распределенные дислокации выстраиваются в вертикальные стенки. Тело субзерен практически очищается от дислокаций. Решетки соседних субзерен получают небольшую разориентиров-ку (до нескольких градусов). Скорость полигонизации контролируется относительно медленной скоростью переползания дислокаций, которая определяется скоростью перемещения вакансий. Примеси, образующие на дислокациях облака Коттрелла, тормозят полигонизацию. Субзерна при продолжительной выдержке и повышении температуры склонны к коалесценции, т. е. укрупнению. Движущей силой в этом случае служит разность энергий субграниц до и после коалесценции. При дальнейшем повышении температуры получает развитие процесс первичной рекристаллизации.

трещины при упруго] шастическом ее поведении [37] Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на границах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность I-»II->I1I->IV (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К.

Хиббард и Даны [35] отметили, что во время полигонизации, кроме переползания дислокаций, должны происходить и иные процессы. Они провели детальное металлографическое исследование изменения субструктуры при возврате и полигонизации. Опыты проводили на монокристаллах кремнистого железа, деформированных путем изгиба « подвергнутых последующему отжигу. Полученные данные 'позволили установить различие между полигонизащиеи и процессами возврата и рекристаллизации.

Образованию ячеистой структуры способствует протекание процесса динамического возврата. В рассматриваемом интервале низких температур следует говорить о низкотемпературном динамическом возврате, который не включает процессы переползания дислокаций [275]. В результате аннигиляция ограничена, и равновесие между -аннигиляцией и генерацией дислокаций не достигается [275].

Тип кристаллической решетки влияет и на скорость рекомбинации диполей из краевых дислокаций противоположных знаков, так как величины коэффициентов самодиффузии определяют скорость переползания дислокаций. Именно поэтому переползание затруднено в ГЦК-металлах и сплавах по сравнению с металлами с ОЦК-решет-кой. Более высокие значения коэффициентов объемной самодиффузии в ОЦК-металлах [40] определяют и достаточно быстрое протекание процессов полигонизации (второго этапа возврата).

При полигонизации происходят изменения в субструктуре, наблюдается процесс переползания дислокаций, развиваются процессы миграции вакансий, происходит уменьшение точечных дефектов, растет подвижность дислокаций, образуются субзерна, субграницы и блоки различной разориентации.

Для установившейся ползучести скорость может быть представлена уравнением Виртмана, описывающим ползучесть с помощью механизма переползания дислокаций,

Скорость такой высокотемпературной ползучести удовлетворительно аппроксимируется уравнением Виртмана, основанным на механизме переползания дислокаций [66],

процесса ползучести практически не зависит от напряжения и близка к энергии активации объемной самодиффузии. Поэтому процесс, контролирующий скорость ползучести монокристаллов, связан с механизмом самодиффузии и определяется процессом переползания дислокаций [29].