дислокации. Если, например, представить себе кристалл в виде винтовой дислокации, то на его поверхности постоянно будет образовываться ступенька, в углу которой наиболее вероятно будет удерживаться атом (рис. 19). При достраивании в угол атом удерживают связи трех атомных плоскостей, тогда как в других случаях — только одной.

Возможны и другие схемы кристаллизации, приводящие к возникновению дислокаций. Например, при срастании зерен или блоков, расположенных под небольшим углом 9 друг к другу, на границе их, как правило, появляется цепочка линейных дислокаций

Рис. 19. Образование винтовой ди- Рис. 20. Образование цепочки линейных слокации при кристаллизации.дислокаций в процессе кристаллизации.

& и угла 8. Из геометрических соображений очевидно, что Б =

или, поскольку угол 0 мал, В — ^ .

Дислокации возникают также в результате появления вакантных узлов в кристаллической решетке и объединения их в колонии. Цепочка вакансий образует своеобразную полость, которая при соответствующих условиях может сомкнуться и дать две или большее число дислокаций.

Наибольшее значение для понимания процессов пластической деформации имеет возникновение дислокаций под действие^ внешней нагрузки. При нагружении образца или изделия напряжения в нем повышаются и вызывают появление дислокаций. Механизм этого процесса, описанный Франком и Ридом, заключается в следующем. Предположим, что в плоскости чертежа расположена линейная дислокация длиной /, концы которой закреплены в точках £ и Б' (рис. 21, о). При увеличении напряжения дислокация О—О' начинает выгибаться. В начальный момент радиус г кривизны дис-

локации велик, поэтому для дальнейшего ее изгиба требуются сравнительно малые напряжения, так как

х = ~ кГ/мм\(11.6)

где С — модуль сдвига, кГ/мм2; Ъ — вектор Бюргерса, мм.

С увеличением напряжения радиус кривизны уменьшается до тех пор (рис. 21,6), пока дислокация не примет форму полуокруж-

Рис. 21. Образование дислокаций из источников Франка — Рида.

ности \г — ^. Максимальным (критическим) напряжением в этом -сь

случае, очевидно, будет ткр = у. из чего следует, что с увеличением размеров источника Франка — Рида критическое напряжение уменьшается, а с уменьшением — растет. Дальнейшее развитие дислокации связано с ростом радиуса кривизны (рис. 21, в) и потому может происходить без увеличения напряжения — самопроизвольно. Как только правая и левая части дислокации сомкнутся в точке А (рис. 21, г), она разделится на наружную дислокацию, которая примет форму окружности, и внутреннюю, которая возвратится в исходное положение (рис. 21, д). При достаточном напряжении этот процесс может повториться много раз. Каждая наружная дислокация, если она не встречает на своем пути препятствий, распространяется до поверхности кристалла и вызывает пластический сдвиг атомных плоскостей на один вектор Бюргерса.