СУБЗЕРНО, МАЛОУГЛОВЫЕ ГРАНИЦЫ
На рис. 4.19а показано хаотическое распределение краевых дислокаций с одинаковыми векторами Бюргерса. Лишние плоскости — прямые линии.
Между дислокациями действуют силы взаимодействия в соответствии с формулой (4.25) и рис. 4.9. Из рис. 4.10 видно, что
Рис. 4.19 Схема малоугловой границы и субзерно |
наиболее устойчиво положение дислокации, когда Fx = 0 и угол 0 = ±я/2. Поэтому такие дислокации с течением времени стремятся собраться в вертикальные ряды (стенки), как показано на схеме рис. 4.196. Подобное скопление дислокаций в одной плоскости называется малоугловой границей. Она похожа на клин, забитый между двумя частями кристалла, не искаженными дислокациями.
Угол разориентировки а можно подсчитать по формуле
b
tg(a)=
где d^ — среднее расстояние между соседними дислокациями, образовавшими стенку; b — вектор Бюргерса.
Обычно углы а измеряются угловыми секундами.
Процесс объединения дислокаций в стенки энергетически выгоден, так как по обе стороны такой стенки создается правильная ненапряженная кристаллическая решетка, а дислокации, собранные в стенки, вносят гораздо меньшие искажения кристалла, чем те же дислокации при их хаотическом расположении.
Но в кристалле одновременно действуют несколько плоскостей скольжения. Дислокации, перемещающиеся по различным плоскостям, имеют различный вектор Бюргерса. Поэтому реально образуется несколько стенок дислокаций, пересекающихся друг с другом под теми углами, под которыми пересекаются в кристалле различные плоскости скольжения. На шлифе нередко они образуют гексагональную структуру, схематически показанную на рис. 4.19в. При этом говорят, что зерно малоугловыми границами разбито на субзерна.
а |
/5 |
4/ |
V |
/ |
/ / £ |
/ |
j ' |
1 3 ' |
Рис. 4.20 Петля гистерезиса при симметричной циклической нагрузке |
'