термина использовалось раньше
лишь в геологии для сбозначения смещений в исходном расположении горных
пород под влиянием, например, вулканической
деятельности.
Что же такое дислокации в
кристаллах, как они позволяют постепенно преодолевать сопротивление
решетки сдвиговой деформации? Один из двух основных типов этих дефектов
кристаллической решетки — краевые дислокации (рис. 41). Краевая
дислокация представляет собой линию ограничивающую лишнюю атомную
полуплоскость, которая как бы вставлена в кристалл, например,
сверху и не имеет продолжения в нижней части кристалла *).
Видно, что вблизи края лишней
полуплоскости решетка искажена: межатомные расстояния отличаются от
межатомных расстояний в совершенной решетке. Значит, вдоль дислокации
тянется область кристалла с повышенной энергией (так называемое ядро
дислокации) — чтобы вставить лишнюю полуплоскость в решетку, надо было
затратить определенную работу. Чем длиннее дислокация, тем больше эта
энергия, поэтому дислокация всегда стремится уменьшить свою длину и ведет
себя в кристалле как «натянутая струна».
Перемещение дислокационной
линии, конечно, вместе со всей полуплоскостью и вызывает сдвиг одной
части кристалла относительно другой (рис. 42) (на плоской картинке
линия дислокации проектируется в точку). Если приложенное касательное
напряжение стремится сдвинуть верхнюю часть кристалла вправо, то
начальную стадию этого процесса можно представить так, как показано
на позиции 1. На левой грани кристалла уже образовалась ступенька,
но сдвиг еще не охватил всю площадь плоскости скольжения. Границей зоны
сдвига и является наша краевая дислокация, которая пока находится
вблизи левой грани. На рис. 42, позиция 2, хорошо видно, что
перемещение дислокации на одно межатомное расстояние в решетке
требует лишь небольшой перегруппировки атомов вблизи дислокационной линии.
Здесь черными кружками показаны положения атомов, соответствующие позиции
/. В дальнейшем дислокация
*) Для простоты мы
рассматриваем здесь кубическую решетку, в которой атомы (ионы) расположены
только в вершинах кубиков. В реальных металлах возникает несколько более
сложная картина, так как они имеют плотноупакованные
решетки.
