Торможение дислокаций дисперсными частицами

ТОРМОЖЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ ГРАНИЦАМИ ЗЕРЕН И СУБЗЕРЕН

Межзеренная граница — весьма эффективный барьер для дис­локаций. Барьерное, действие границы обусловлено тем, что при переходе через нее изменяется ориентировка плоскости сколь­жения, а сама граница представляет собой область неупорядоченного расположения атомов. В общем случае, если бы дислокация со своим вектором Бюргерса перешла в соседнее зерно, то этот вектор был бы произвольно ориентирован по отношению к решетке нового зерна, и движение такой дислокации должно было вызы­вать очень сильное нарушение упаковки атомов.

Для этого потребовалось бы напряжение, по порядку величины близкое к теоретическому сопротивлению сдвигу в идеальной ре­шетке. Поэтому скользящая дислокация, дойдя до межзеренной границы, останавливается. Следующая дислокация, скользя­щая в той же плоскости по направлению к границе зерен, будет испытывать отталкивание со стороны поля упругих напряжений ранее остановившейся дислокации и после некоторого сближения с ней также полностью затормозится, и т. д. Около межзеренной границы как около барьера возникает нагромождение дислокаций (см. рис. 125, а).

Напряжения от нагромождения дислокаций в одном зерне [см. формулу (71)] упруго распространяются через границу и могут привести в действие источники Франка—Рида в соседнем зерне. Следовательно, пластическая деформация передается от зерна к зерну не переходом скользящих дислокаций через гра­ницу, а эстафетным путем.

Двойниковая граница, как и межзеренная, из-за различия в ориентировке плоскостей скольжения по обе стороны от нее является барьером для дислокаций.

Границы субзерен как дислокационные барьеры значительно менее эффективны, чем межзеренные границы. Ориентировка ре­шетки при переходе через субзеренную границу изменяется очень слабо.

Отдельные дислокации из дислокационной стенки (границы субзерна) могут выбиваться скользящей дислокацией. Чем больше угол разориентировки соседних субзерен, тем ближе одна к другой и сильнее связаны дислокации в стенке (см. рис. 104, б) и эффективнее барьерное действие субзеренной гра­ницы.

Граница между разными фазами может стать эффективным барьером для скользящих дислокаций. При переходе через меж­фазовую границу изменяется не только ориентировка, но и тип решетки. Но полная остановка дислокаций у межфазовой границ происходит только тогда, когда граница непрерывна и имеет до­статочно большую протяженность. В промышленных сплавах вторая фаза чаще распределена в виде дисперсных включений внутри основной фазы, например, после старения. В таких сплавах действуют разные по своей природе факторы, вызывающие тормо­жение дислокаций.