Переползание краевой дислокации. Пороги на краевой дислокации

Рассмотрим перемещение дислокаций плоскости скольжения. В этом случае кр. дислокация попадает в новые атомные плоскости || той в которой она раньше находилась. Такое перемещение дис-ций называется переползанием.

Допустим, что положительная кр. дислокация переползает из своей плоскости скольжения в вышележащую соседнюю плоскость, т.е. край экстраплоскости укорачивается. Для этого необходимо, чтобы цепочка атомов на самой кромке экстраплоскости отделилась от нее и ушла в глубь кристалла, такое растворение кромки экстраплоскости называется положительным переползанием и как видно этот процесс является диффузионным. Возможны 2 способа:

1. При подходе вакансий краевой дислокации атомы с кромки экстраплоскости переходят в эти вакантные места.

2. Атомы с кромки переходят в соседние междоузлия.

Первый способ более вероятен, если учесть, что в металлах часто появляется избыточная концентрация вакансий. Энергия образования межузельных атомов значительно больше энергии образования вакансии, концентрация межузельных атомов очень мала.

Перемещение положительной дислокации вниз в соседнюю плоскость скольжения означает, что к кромке экстраплоскости присоединяется 1 или несколько атомных рядов. Отрицательное переползание может происходить двумя путями:

1. Присоединением межузельных атомов диффундировавших к дислокации.

2. Присоединение соседних атомов из близлежайших узлов решетки с образованием вакансии, кот-й затем мигрирует в глубь кристалла.

Т.о. переползание дислокаций осуществляется путем диффузионного перемещения атомов от дислокации или к ней. Этим отличается переползание дислокаций от их перемещения в плоскости скольжения, т.е. если простое скольжение дислокаций не связано с переносом массы, то переползание дислокаций происходит путем переноса массы. Диффузия - это термически активный процесс откуда выходит, что переползание дислокаций является термически активируемым процессом. Следовательно, если скольжение дислокаций достаточно легко протекает при любых температурах, то их переползание может происходить с заметной скоростью лишь при сравнительно высоких температурах. Переползание кр. дислокаций вызывает деформацию кристалла, когда атомы уходят с кромки экстраплоскости происходит местное сжатие, а когда на ней окажутся атомы, происходит местное растяжение кристалла. Отсюда выходит, что сжимающие напряжения, приложенные к кристаллу, будут стремиться к уменьшению экстраплоскости, а растягивающие напряжения способствуют ее росту.

Перенос массы к кромке экстраплоскости или от нее происходит путем миграции отдельных вакансий или небольших их комплексов. Если это так, то переползание дислокаций в новую плоскость скольжения происходит не одновременно по всей ее длине, а по частям, например, когда комплекс вакансий осядет на кромке экстраплоскости, образуется ступенька. Такие ступеньки называют порогами. Такой процесс образования порогов является термически активным процессом, т.к. дислокация со ступеньками обладает энтропией, то определенное число ступенек соответствует минимуму свободной энергии кристалла при большой внутренней энергии. Более вероятным является экстраплоскость, содержащая пороги.