IMG4 185 (2)

8. Defekty struktury krystalicznej

Ryt 8.13. Wspinanie dyslokacji krawędziowej. Pozycje atomów: kółka - przed przesunięciem, kropki - po przesunięciu

-    dyfuzją atomów międzywęzłowych z sieci do pozycji węzłowych na krawędzi ekstrapłaszczyzny, co powoduje jej rozbudowę i zmniejszenie stężenia atomów międzywęzłowych,

-    dyfuzją atomów węzłowych z sieci do położeń na krawędzi ekstrapłaszczyzny, czemu towarzyszy migracja wakansów w kierunku przeciwnym i rozbudowa ekstrapłaszczyzny,

-    dyfuzją atomów węzłowych z ekstrapłaszczyzny do pozycji międzywęzłowych sieci, czemu towarzyszy zanik ekstrapłaszczyzny i wzrost stężenia atomów międzywęzłowych,

-    dyfuzją atomów węzłowych z ekstrapłaszczyzny do wakansów w sieci, czemu towarzyszy migracja wakansów w kierunku przeciwnym i zanik ekstrapłaszczyzny.

W rzeczywistych kryształach wspinanie dyslokacji jest wypadkową wszystkich wymienionych mechanizmów. Wspinanie dyslokacji ma charakter powolnego ruchu dyfuzyjnego, odbywającego się głównie w podwyższonej temperaturze (w warunkach efektywnej dyfuzji). Zachodzi w kierunku prostopadłym do płaszczyzny poślizgu i w kierunku wektora Burgersa. Wspinanie dyslokacji powoduje zmianę kształtu krawędzi ekstrapłaszczyzny (linii dyslokacji) z prostej na łamaną lub krzywą.

Wspinanie dyslokacji może zachodzić nawet wtedy, gdy jest ona zakotwiczona, co wyklucza jej poślizg. Pomimo małej szybkości, wspinanie ma duże znaczenie, ponieważ może przenieść dyslokację z płaszczyzny, w której jej poślizg został zahamowany, do innej równoległej, w której może być kontynuowany.

Migracja dyslokacji śrubowej odbywa się tylko przez poślizg.

Poślizg dyslokacji śrubowej (rys. 8.14) polega na nieznacznych przesunięciach atomów zlokalizowanych w kilku płaszczyznach sieciowych w pobliżu linii dyslokacji, równocześnie na całej jej długości. Przemieszczenie linii dyslokacji z położenia 1 w położenie 2 jest realizowane przez równoczesne przeskoki atomów z pozycji 3, 4 itd. w pozycję 3', 4‘ itd. Atomy zlokalizowane w płaszczyznach sieciowych pod płaszczyzną rysunku (kółka) przesuwają się w górę, a zlokalizowane w płaszczyznach sieciowych nad płaszczyzną rysunku (kropki) — w dół. W ten sposób atomy w położeniu 1 zajmują pozycje węzłowe, a w położeniu 2 — pozycje odbiegające od położeń równowagi. Poślizg dyslokacji śrubowej ma charakter szybkiego ruchu

bezdyfuzyjncgo. Przebiega w dowolnej płaszczyźnie przechodzącej przez linię dyslokacji w kierunku do niej prostopadłym i równocześnie prostopadłym do wektora Burgersa.

Rys. 8.14. Poślizg dyslokacji śrubowej

Rys. 8.15. Poślizg poprzeczny dyslokacji śrubowej

Cechą poślizgu dyslokacji śrubowej jest możliwość tzw. podwójnego (wielokrotnego) poślizgu poprzecznego (rys 8.15). W razie zahamowania poślizgu w płaszczyźnie P, przez poślizg poprzeczny w płaszczyźnie R dyslokacja może łatwo zostać przeniesiona do innej płaszczyzny S, w której poślizg może rozwijać się nadal.

Pętla dyslokacji mieszanej najczęściej oddziela odkształconą strefę wewnętrzną od nieodkształconej zewnętrznej. W takim przypadku poślizg powoduje rozwój pętli (powiększanie jej promienia). W sytuacji odwrotnej (wewnątrz pętli strefa nieod-kształcona) poślizg powoduje zmniejszanie pętli (zmniejszanie jej promienia).

Rozwój pętli dyslokacji (rys. 8.11) sprowadza się do migracji składowej o orientacji krawędziowej w kierunku działania, a składowej o orientacji śrubowej w kierunku prostopadłym do działającego naprężenia. Przeciwległe odcinki pętli o jednakowej orientacji różnią się znakiem, toteż przemieszczają się w przeciwnych kierunkach. W razie zahamowania poślizgu pętli w części o orientacji śrubowej,

Rys. 8.16. Poślizg dyslokacji: a) krawędziowej, b) śrubowej