Рис. 1.18. Источник дислокаций
в нержавеющей стали (X
40 ООО)
Рис. 1.19. Зависимость
сопротивления деформации о от плотности дислокаций в
металле
различную ориентацию, а
внутренний отрезок дислокации будет вновь выгибаться и повторит при
перемещении прежний цикл.
На рис. 1.18 показан источник
дислокаций, обнаруженный в железном сплаве. Один источник Франка —
Рида может генерировать сочни дислокаций. При испускании каждой дислокации
одна часть кристалла смещается относительно другой на величину вектора
Бюргерса. Источниками дислокаций являются поверхностные дефекты
(внешние поверхности, границы зерен и их тройные стыки, границы субзерен и
двойников).
Количество дислокаций в
кристаллах оценивается плотностью дислокаций рх, под которой понимают
суммарную протяженность дислокационных линий в 1 см3. Плотность
дислокаций выражается в см-2, если длина дислокации измеряется
в см. В месте выхода дислокаций на поверхность шлифа при травлении в
специальном реактиве образуются ямки травления. Подсчитав их количество на
единице площади шлифа, можно вычислить плотность дислокаций в
металле. Ее часто определяют по электронно-микроскопическим фотографиям. В
тщательно выращенных монокристаллах рЛ »
103—104 см~2; в хорошо отожженных
монокристаллах р1 л; 105 см-2; в
литом и отожженном металле р± «
107—108 см-2; в деформированном металле
(}± = Ю11—1012
см-2.
Пластическая деформация металлов
осуществляется в результате движения дислокаций в плоскостях скольжения,
поэтому при наличии дефектов кристаллической решетки обеспечивается
пластическое течение металла. Но дислокации в процессе деформации
скапливаются у препятствий, в результате чего металл упрочняется,
наклёпывается. Для упрочнения металлов и сплавов желательно создавать
побольше дефектов кристаллической решетки, препятствующих движению
дислокаций. Точка а на рис. 1.19 соответствует теоретической
прочности металла, когда количество дефектов близко к нулю. Увеличение
количества дислокаций приводит к резкому снижению прочности до
минимума в точке б, а дальнейший рост количества дефектов и их
взаимодействие — к упрочнению металлов. Все известные методы
обработки