84483 IMG2 183 (2)

182 8. Defekty struktury krystalicznej

czeniu linii AB jest połączenie prostopadłych do niej równoległych płaszczyzn sieciowych w jedną powierzchnię śrubową. Jest to model dyslokacji śrubowej, dla której prosta AB (oś powierzchni śrubowej) jest linią dyslokacji. Model zgodnie z kierunkiem linii śrubowej przedstawia dyslokację prawoskrętną, oznaczaną symbolem S. W przypadku przeciwnego kierunku linii śrubowej dyslokacja jest lewoskrętna, oznaczana symbolem Z. W płaszczyznach sieciowych równoległych do linii dyslokacji pozycje atomowe pod i nad płaszczyzną rysunku pokrywają się z wyjątkiem obszaru jądra dyslokacji o symetrii walcowej (rys. 8.IOb).

Pole naprężeń dyslokacji śrubowej również odznacza się symetrią walcową (rys. 8.10c). Jednorodne naprężenia styczne dla punktu o współrzędnych x, y opisują równania wyprowadzone z teorii sprężystości

Gb y
^T“ " 2n x^2 + y^2 ’	(8-15)
Gb x	(8-16)
^t,y 2% x^2 + y^2'
Gb 1
^T-'~ 2ft#	(8.17)

gdzie r jest promieniem punktu.

Wektor Burgersa dyslokacji śrubowej położony w płaszczyźnie poślizgu jest równoległy do linii dyslokacji.

Niezależnie od orientacji wektora Burgersa, istotna różnica pomiędzy dyslokacjami krawędziową i śrubową polega na tym, że pierwsza jest integralnie związana z płaszczyzną poślizgu ABCD (rys. 8.9), w której leży linia dyslokacji, natomiast druga nie określa płaszczyzny poślizgu, możliwego w dowolnej płaszczyźnie przechodzącej przez linię dyslokacji AB (rys. 8.10).

Dyslokacja mieszana może składać się z połączonych odcinków dyslokacji krawędziowych i śrubowych albo może stanowić dyslokację o zmiennym w sposób ciągły udziale orientacji składowych krawędziowej i śrubowej. Przypadkiem szcze-

Rys. 8.11. Pętla dyslokacji

gólnym jest dyslokacja mieszana o linii tworzącej zamkniętą pętlę. Wówczas jednakowe orientacje dyslokacji rozmieszczone w pętli naprzeciw siebie mają różne znaki. Dyslokacja mieszana ma wektor Burgersa o zmiennej orientacji względem linii dyslokacji. Jeżeli kierunek linii dyslokacji wyznacza jednostkowy styczny do niej wektor w (rys. 8.11). to dla orientacji śrubowej składowa wektora w_x # 0, czyli wektor Burgersa b = bw_x ^ 0, a dla orientacji krawędziowej składowa w_x = 0, czyli wektor Burgersa b =« bw_x = 0.

W rzeczywistym krysztale linie dyslokacji tworzą przestrzenną sieć. Gęstość dyslokacji¹¹ waha się od 1 cm^-2 (kryształy włosowate) przez 10³    10* cm^-2

(kryształy jonowe i kowalencyjne), 10*    10⁸ cm^-2 (wyżarzone kryształy metaliczne)

do 10'² cm^-2 (odkształcone plastycznie kryształy metaliczne).

8.3.2. Migracja dyslokacji

Migracja dyslokacji krawędziowej może odbywać się przez poślizg lub wspinanie. Poślizg dyslokacji krawędziowej (rys. 8.12) realizowany jest przez kolejne, niewielkie przemieszczenia kilku atomów w jądrze dyslokacji, wymagające zerwania odpowiedniej liczby wiązań między parami atomów, obsadzających dwie płaszczyz-

OOOOOOOO O O O O O O O O^-*^-™

O O O© © O O O O O O O CD O O O _o_o_oJfeji6_ o_ o o_

6 6 <5*óiFó 6 o o o o ć» o o o -S—O o o c* o o o o o o o o o o

---kierunek poślizgu

Rys. 8.12. Poślizg dyslokacji krawędziowej. Pozycje atomów: kółka — przed przesunięciem, kropki — po

przesunięciu

ny sieciowe po obu stronach płaszczyzny poślizgu. Przemieszczenie linii dyslokacji z położenia I w położenie 2 jest wynikiem przemieszczeń atomów z pozycji 3,4,5 itd. w pozycje 3', 4', 5' itd. Poślizg dyslokacji krawędziowej ma więc charakter szybkiego ruchu bezdyfuzyjnego, w płaszczyźnie poślizgu w kierunku wektora Burgersa, a prostopadle do linii dyslokacji.

Wspinanie dyslokacji krawędziowej (rys. 8.13) polega na rozbudowie albo zaniku ekstrapłaszczyzny, co powoduje pionowe przesunięcie linii dyslokacji, odpowiednio w głąb albo ku górnej powierzchni kryształu. Wspinanie dyslokacji jest efektem migracji defektów punktowych i może być realizowane różnymi mechanizmami:

"Gęstoić dyslokacji definiuje się jako liczbę linii dyslokacji przecinających jednostkę powierzchni