На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Дефектами кристаллической

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Основными дефектами кристаллической решетки микроскопическая теория пластичности считает точечные дефекты (вакансии и междоузлия) и линейные дефекты (дислокации). При более грубом описании пластичности возникает необходимость рассматривать двумерные дефекты: границы зерен и блоков, полосы скольжения, границы двойников, межфазные границы и т д. Механизмы перемещения точечных дефектов и дислокаций, а также процессы, происходящие на выделенных поверхностях, определяют кинетику пластического деформирования. Механизмы движения дефектов разного типа различны, и каждому из них посвящена обширная литература, Но для объяснения предмета данной книги достаточно проанализировать ситуацию с дислокациями.[8, С.10]

Участок cd соответствует предельному насыщению дефектами кристаллической решетки, при котором происходит потеря несущей способности материала. Металл в этом состоянии имеет чрезвычайно большую плотность дислокаций. Предельная плотность дислокаций, способная вызывать разрушение кристалла, составляет 1014—1015 см~ а (при равномерном распределении по всему объему). Более высокие средние плотности дислокаций в кристаллах не наблюдаются.[4, С.11]

На рис. 1, а и б, видны частицы окиси железа, отделенные от металла вместе с покрытиями из окиси алюминия и двуокиси циркония. На рис. 2 видна граница между частицами окиси железа и окиси алюминия. Сравнительно резкое очертание этой границы может свидетельствовать об отсутствии химического взаимодействия между материалом покрытия и подложкой. Как видно из рис. 2, на поверхности скола частиц из окиси алюминия наблюдаются, так называемые, речные узоры. Каждая из линий, составляющих речной узор, связана с различием уровней отдельных частей поверхности скола, обусловленным тем фактом, что трещина скола, вместо того, чтобы распространяться по одной кристаллографической плоскости, была разбита дефектами кристаллической структуры на отдельные части.[1, С.243]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристалле дефектов с концентрацией 10~* все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих-[2, С.139]

Объемные дефекты. Объемными дефектами кристаллической решетки являются скопления вакансий, образующих поры (или каналы), а также включения посторонних фаз, скопления примесей на дислокациях и др.[6, С.35]

Поскольку параметр Р связан с дефектами кристаллической решетки металла (в частности, с плотностью дислокаций), которые определяют механизм формоизменения поверхностных слоев под действием сил трения, вполне очевидна его связь с величиной износа материала. -с[9, С.123]

Образование остаточных напряжений (микронапряжений и напряжений 3-го рода), как известно, связано с дефектами кристаллической решетки.[4, С.128]

Известно, что на механические свойства материала влияе: множество факторов, связанных со структурой материала, гео метрией зерен, дефектами кристаллической решетки и др. Вс< эти факторы невозможно включить в анализ, поэтому наблюди емые отклонения в свойствах материала, разбросы обычно ин! терпретируются как случайные. Реологические модели статий тического типа чрезвычайно сложны (малодоступны) и пока не достаточно разработаны. В последующих главах рассматрива ются только детерминированные модели, отвечающие основно му направлению развития теории.[7, С.40]

Взаимодействие дислокаций. Движение дислокаций сильно затрудняется их взаимодействием с другими дислокациями, а также с различными дефектами кристаллической решетки (примесями, границами зерен и др.).[4, С.16]

Между неполярными адгезивами и субстратами реализуются преимущественно Ван-дер-Ваальсово взаимодействие или водородные связи. При протекании на границе раздела фаз реакций образуются химические связи и наблюдается образование двойного электрического слоя. Изменение адгезии вследствие возникновения двойного электрического слоя в зоне контакта и образования донорно-акцепторной связи определяется для металлов и кристаллов состоянием внешних электронов атомов поверхностного слоя и дефектами кристаллической решетки, для полупроводников - поверхностными состояниями и наличием примесных атомов, а для диэлектриков - дипольным моментом функциональных групп молекул на границе фаз.[5, С.93]

фекты кристаллической решетки, а также места пересечений дислокаций,- одна из которых перемещается по другой плоскости скольжения. Дислокации часто зарождаются в местах значительных искажений решетки, большой неоднородности химического состава или около поверхностных дефектов (ступенек, царапин и т. д.). В современных методах обработки металлов и сплавов упрочнение направлено на повышение сопротивления движению дислокаций при их взаимодействии с дефектами кристаллической решетки и друг с другом.[3, С.49]

Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Труды А.Н. Температуроустойчивые защитные покрытия, 1968, 356 с.
2. Материалы М.К. Механическая усталость металлов, 1983, 440 с.
3. Рудой Б.N. Композиты, 1976, 144 с.
4. Сулима А.М. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов, 1974, 256 с.
5. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
6. Ржевская С.В. Материаловедение Учебник, 2004, 422 с.
7. Гохфельд Д.А. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении, 1996, 408 с.
8. Бойко В.С. Обратимая пластичность кристаллов, 1991, 280 с.
9. Рыбакова Л.М. Структура и износостойкость металла, 1982, 215 с.

На главную