Скольжение винтовой дислокации

Рассмотрим атомный механизм перемещения винтовой дислокации. На рисунке расположение атомов показано в 2-х вертикальных плоскостях проходящих непосредственно по обе стороны от плоскости сдвига АВСД на предыдущем рисунке.

Если смотреть на них со стороны правой грани кристалла, то черные кружки обозначают атомы на вертикальной плоскости слева от плоскости сдвига, а светлые атомы справа от плоскости АВСД. Расположение атомов, соединённых сплошными линиями показывает исходное положение. Заштрихованные линии обозначают образовавшуюся при сдвиге ступеньку на верхней грани кристалла. Плоскость сдвига ABCD совпадает с плоскостью чертежа. Стрелка , направленная сверху вниз и снизу вверх показывает сдвигающее напряжение, приложенное к части кристалла левее ABCD.

Область несовершенства, внутри которой атомы образуют винтовую лестницу, находилась между атомами 3 и 5. Пунктирные линии соединяют атомы после скольжения винтовой дислокации на один период решетки вправо. Если в исходном положении область несовершенства между атомами 3 и 5, то после смещения на один период решетки вправо, она оказалась между атомами 4 и 6. Атомы, до плоскости ABCD под действием сдвигающего напряжения смещаются вниз, а за плоскостью ABCD смещаются вверх.

Таким образом:

1) Винтовая дислокация перемещается на один период решётки вправо в результате передвижения атомов только внутри области несовершенства. Атомы вне области несовершенства остаются на своих местах.

2) При перемещении винтовой дислокации на один период решётки атомы внутри ядра дислокации смешаются на доли периода решётки.

3) В области ядра винтовой дислокации атомы смещаются в направление действующих сил, хотя сама дислокация перемещается перпендикулярно этому направлению. В этом отношение винтовая дислокация отличается от краевой. При продвижении слева на право область сдвига распространяется на всю ширину кристалла. Под действием одинаковых сдвигающих напряжений винтовые дислокации разного знака скользят в прямо противоположных направлениях. Если на пути движения дислокации встретится кокой либо барьер, то дислокация начинает скользить в другой атомной плоскости.

P – плоскость первоначального скольжения дислокации.

R – плоскость под углом к плоскости P.

Такой процесс называется поперечное скольжение. Пройдя некоторый путь в плоскости поперечного скольжения и удаляясь от барьера, винтовая дислокация может перейти в другую атомную плоскость S, параллельную первоначальной. Этот процесс называется двойным поперечным скольжением. Многократное его повторение называется множественное поперечное скольжение. Например, в ГЦК решётке винтовая дислокация, скользящая в плоскости (111) легко переходит в плоскость затем вновь скользит в одной из параллельных плоскостей (111). Кроме барьеров изменение направления приложенных напряжений может привести к переходу в поперечное скольжение.