Дислокационная динамика и кинетика кристаллографического скольжения

• Автор: Пуспешева, Светлана Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 318 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧНОСТИ СКОЛЬЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ
1.1. Механизмы, процессы и закономерности формирования элементарного скольжения в г.ц.к. кристаллах
1.1.1. Сопротивление движению дислокаций
1.1.2. Скорость движения дислокаций
1.1.3. Математическое моделирование движения дислокаций
в кристаллах
1.1.4. Эффективная масса дислокации
1.2. Исследование механизмов и процессов пластичности скольжения
1.2.1. Основные механизмы генерации деформационных дефектов при формировании зоны кристаллографического сдвига в г.ц.к. кристаллах
1.2.2. Аннигиляция деформационных дефектов
1.3. Математическое моделирование пластичности скольжения
1.4. Постановка задачи
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СКОЛЬЖЕНИЯ
ГЦК МОНОКРИСТАЛЛОВ
2.1. Уравнение динамики замкнутой дислокации, связанной с элементарным кристаллографическим скольжением
2.2. Динамика формирования зоны кристаллографического сдвига
2.2.1. Влияние различных механизмов сопротивления движению дислокаций на динамику формирования зоны сдвига
2.2.2. Движение дислокаций при формировании зоны сдвига
2.2.3. Динамическая локализация кристаллографического скольжения
2.2.4. Характерные времена кристаллографического скольжения
2.3. Совместное движение последовательно испущенных источником дислокаций с учётом сил взаимодействия между ними
2.4. Дислокационная динамика призматического
кристаллографического скольжения
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО СКОЛЬЖЕНИЯ ГЦК КРИСТАЛЛОВ
3.1. Генерация деформационных дефектов в процессе пластической
деформации
3.1.1. Интенсивность генерации сдвигообразующих дислокаций
при формировании зон сдвига
3.1.2. Интенсивность генерации дипольных дислокационных
конфигураций при образовании зоны сдвига
3.1.3. Интенсивность генерации точечных дефектов при пластической деформации
3.2. Аннигиляция деформационных дефектов в процессе
пластической деформации
3.2.1. Аннигиляция точечных дефектов
3.2.2. Аннигиляция дислокаций
3.3. Уравнения баланса деформационных дефектов
3.4. Закон пластического течения
3.4.1. Закон пластического течения для условий статической деформации
3.4.2. Оценка времени термоактивируемого движения дислокационного сегмента-источника до
достижения критической конфигурации
3.4.3. Зависимость деформирующего напряжения
от плотности дислокаций для условий динамической деформации
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СКОЛЬЖЕНИЯ
В ГЦК КРИСТАЛЛАХ
4.1. Математическое моделирование пластичности скольжения
с учётом различных механизмов аннигиляции дислокаций
4.1.1. Пластическое поведение кристалла при деформации
скольжения в отсутствие аннигиляционных процессов
4.1.2. Бездиффузионная деформация скольжения
4.1.3. Пластическое поведение кристалла, при аннигиляции винтовых дислокаций поперечным скольжением
и невинтовых дислокаций переползанием за счёт
осаждения межузельных атомов
4.1.4. Пластическое поведение кристалла с учётом максимального вклада аннигиляционных процессов
4.2. Математическое моделирование пластической деформации
скольжения
4.2.1. Пластическая деформация скольжения в условиях одноосной деформации с постоянной скоростью
4.2.2. Деформация г.ц.к. монокристаллов с мгновенным изменением температуры и скорости деформации
в процессе деформирования
4.2.3. Математическое моделирование деформации скольжения
в условиях ползучести
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

1.2. Исследование механизмов и процессов пластичности скольжения
Скольжение в кристаллах является, наряду с двойникованием, мартенситными превращениями и диффузионной деформацией, важнейшим механизмом пластической деформации твёрдых тел. Однако, несмотря на широкую распространённость кристаллографического скольжения, деформация скольжения рассмотрена как отдельное явление весьма неполно. Деформация скольжения обычно неявно отождествляется с полной деформацией, хотя элементарные скольжения, взаимодействуя, порождают точечные дефекты, поэтому кристаллографическому скольжению всегда сопутствует некристаллографическая деформация, обусловленная диффузионным мас-сопереносом [164-165]. При интенсивных деформирующих воздействиях диффузионная деформация может быть соизмерима с деформацией скольжения.
Деформация скольжения обусловлена преимущественно движением дислокаций в зонах сдвига. Каждая зона сдвига содержит десятки и сотни дислокаций. При скольжении дислокации производят различные атомные деформационные дефекты, то есть скольжение порождает дефектную среду. Эта среда, в свою очередь, взаимодействует с дислокациями, образующими зоны сдвига, оказывая на них существенное и разнообразное влияние [24-30].
1.2.1. Основные механизмы генерации деформационных дефектов при
формировании зоны кристаллографического сдвига в г.ц.к. кристаллах
При формировании зоны сдвига, кроме сдвигообразующих дислокаций, непосредственно связанных с кристаллографическим скольжением, возникает ряд других деформационных дефектов: диполи вакансионного и межузельного типа и точечные дефекты (межузельные атомы, вакансии и бивакансии). Рассмотрим основные механизмы генерации деформационных дефектов.
Генерация сдвигообразующих дислокаций. Существует ряд возможных механизмов размножения дислокаций [6, 7]. Это источники Франка-Рида, спиральные источники, дислокации могут зарождаться также на поверхности кристалла, на границе зерна [6, 7]. Одним из основных способов, которым серии дислокаций могут генерироваться в одной плоскости скольжения, является источник Франка-Рида [6, 7], представляющий собой дислокационный сегмент, закреплённый на обоих концах тройными узлами дислокаций. В результате работы источника Франка-Рида возникает серия замкнутых дислокаций, порождающих зоны сдвига [6, 7]. Под зоной сдвига понима-