Источники дислокаций

Механизм образования дислокаций в процессе пластической деформации предсказал в 1940 г. академик Я.И. Френкель, а экспериментально подтвердили в 1950 г. Ф. Франк и В. Рид. Рассмотрим кристалл со ступенчатой линией дислокации ABCDFG (рис. 5.8, а). Если при движении дислокации участки BC и DF (рис. 5.9)

Рис. 5.9. Схема образования по механизму Франка – Рида (вид сверху на кристалл с дислокацией, показанной на рис. 5.8.):

а – исходное состояние; б – е – этапы движения дислокаций L₀ и образования новой дислокации L₁.

встречают какое – либо препятствие (точечные дефекты, дислокации, движущиеся в перпендикулярной плоскости), то эти участки закрепляются. Линия дислокации СD, продолжая двигаться, выгибается, краевая дислокация превращается в смешанную, начинается скольжение (движение винтовой дислокации в направлении оси y), затем петля дислокации смыкается в точке К, образуя внешнюю линию дислокации L₀ и новую линию дислокации L₁. При дальнейшей деформации кристалла картина повторяется: линия дислокации L₁ выгибается, образует петлю, которая смыкается в точке К₁, порождает новую дислокацию L₂ и т.д. Закрепленная по концам линия дислокации, которая может выгибаться, образовывать петли и новые дислокации, называется источником Франка – Рида. Каждая петля, возникшая в плоскости скольжения, при выходе на грани кристалла образует ступеньку – единичный сдвиг. Если источник Франка – Рида порождает большое количество дислокаций, то в плоскости скольжения получается сдвиг на сотни и тысячи параметров решетки. Это и объясняет возможность значительной пластической деформации реальных металлических кристаллов.