2014-02-09
1176
Другие механизмы обхода дислокациями частиц второй фазы – локальное поперечное скольжение (рис. 128) и при повышенных температурах переползание.
Локальное поперечное скольжение начинается после того, как, например, скользящая краевая дислокация, выгибаясь между частицами второй фазы, образует винтовые сегменты (рис. 128, а). Эти сегменты могут совершать двойное поперечное скольжение, переходя в новую плоскость скольжения для обхода частицы и затем возвращаясь в плоскость, параллельную исходной (участки типа 1 — 2 на рис. 128, б). Винтовые сегменты, имея разный знак, выгибаются навстречу один другому (рис. 128, в) и аннигилируют, оставляя позади частицы призматическую петлю и образуя двойную ступеньку на продолжающей скользить дислокации (рис. 128, г).
Перерезание дислокациями дисперсных частиц [4]
С уменьшением расстояния между частицами в соответствии с формулой. (73) возрастает напряжение, необходимое для проталкивания между ними дислокаций, и может наступить момент, когда более легким путем оказывается прохождение дислокации через тело частиц, как бы перерезание частиц (рис. 129). Из-за того, что решетка частицы отличается от решетки матрицы, скользящая в матрице дислокация при вхождении в решетку частицы создает в ней сильное нарушение упаковки атомов вдоль плоскости сдвига. Частица сдвигается на величину вектора Бюргерса дислокации матрицы, который отличается от вектора трансляции решетки частицы. Внутри частицы возникает высокоэнергетическая поверхность раздела, что является одной из причин торможения дислокаций. Ясно, что частицы больших размеров и высокопрочные частицы дислокациями не перерезаются.
Другая причина торможения дислокаций — увеличение поверхности раздела между матрицей и перерезанной частицей, на поверхности которой появляются ступеньки (см. рис. 129 ). Можно предполагать, что это увеличение поверхности вносит существенный вклад в торможение дислокаций, если частицы очень малы. Пример таких частиц — зоны Гинье—Престона.
Еще одна важная причина торможения дислокаций — существование в матрице дальнодействующего поля упругих напряжений вокруг частиц. Эти напряжения возникают из-за разности в удельных объемах или в коэффициентах термического расширения частицы и матрицы, из которой выделяется частица.
С когерентностью выделений и матрицы связано существование упругих деформаций, обеспечивающих плавное сопряжение решеток с разными параметрами.
Какой путь выбирает дислокация в сплаве с дисперсными частицами — выгибание и обход частиц или их перерезание, зависит от соотношения многих факторов.
Небольшие когерентные частицы, например зоны Гинье — Престона, могут перерезаться дислокациями. Возможно, что в состаренном сплаве, находящемся в состоянии максимального упрочнения, дислокации не обходят частицы, а только перерезают их (при достаточно высоких приложенных напряжениях). Чем прочнее частицы и больше их модуль упругости, тем труднее они перерезаются дислокациями.
Большие некогерентные частицы, находящиеся на значительном расстоянии одна от другой, обычно обходятся дислокациями с образованием петель. Это свойственно перестаренным и отожженным сплавам.
