Размествания наречените линейни едномерни дефекти или несъвършенства в кристалните решетки на реални метали, представляващи кристалната структура специфични разстройства, свързани с отклонения от идеалния действителните кристали тяхната структура.
На размествания са ръб, винт и се смесва криволинейна. Те възникват в метали по време на втвърдяване, пластична деформация и други причини, което води до създаването на щам полета в кристалната решетка, което води до съответните местни деформации и премествания.
Разместване теория могат да обяснят защо истинската сила на метали е много различен от теоретичната сила (както е изчислена на базата на interatomic сили на взаимодействие).
Си представим, че в кристалната решетка по някаква причина има допълнително полуравнина на атоми на екстра т.нар Q (фиг. 1.4). равнина Edge 3-3 'образува решетка линеен дефект (несъвършен), който се нарича край дислокация. Ако такова разместване в горната част, след това се счита за положителен и посочена от ┬ на марка; ръба размествания, разположени в долната част (отрицателно), белязани ┴.
Фигура 1.4. Изместването в кристалната решетка.
Един дислокация ръб може да се простира по дължина на хилядите решетка периода си линия не може да бъде права линия, и с повърхностно напрежение, тя е склонна да образува затворен контур. Разместване случва около зоната на еластичната деформация на решетката. Ширина размествания т. Е. Разстоянието от центъра към точка дефект без изкривяване решетка е малко и е равно на няколко interatomic разстояния.
Поради решетка изкривяване на дислокация до последната може лесно да се премести надясно или наляво от неутрално положение и да комуникира границата на техните атоми 3 атома, 1 (вж. Фиг. 1.4) и в съседство на правото (вляво) половин равнина ще се премести в междинното положение, превръщайки .. което се образува дислокация допълнителните и по ръба атоми 2 и т.н. Така, дислокация може да се премества (или по-скоро - предава като реле) заедно плъзгаща равнина, която е перпендикулярна на допълнителните STI Q.
Размествания в метали могат да се наблюдават с електронен микроскоп.
Теоретично, елементарен пластмаса срязване (фиг. 1.5), като се отчитат interatomic сили за всяка двойка на конюгатни атоми (по отношение на плъзгащата равнина аа), 1-1 ', 2-2 "и т. D., и това, че при плъзгане равнина на реалното метал кристал има около 1014 атома на cm 2 напречно сечение, изисква изключително висока сила (за технически желязо, както е отбелязано, десет пъти по-голям, отколкото е в действителност се наблюдава).
Според теорията на пластмаса дислокация срязване в метала трябва да се разглежда като процес на реле дислокация. Опростена схема на този метод е показан на фиг. 1.6.
Като резултат от присъствието на изкълчване (фиг. 23а) в кристала от двете страни на АА плъзгащи изкривена кристалната решетка състоянието на идеални за връзки между атоми. В този случай ще бъде достатъчно, за да упражнява външна сила F малък (значително по-малко от сила Р за идеално решетка, Фиг. 1.6b), за да предизвика размножаване
Фигура 1.5. Пластмасови срязване в идеално кристална решетка:
Фигура 1.6. Разместване диаграма пластмаса срязване.
вълни на последователни частични премествания вертикални редове атома над приплъзване равнината АА не надвишават големина един от interatomic разстояния. В резултат на тази вълна преминава дислокация, като един вид реле ще бъде последователно предавани атома редове 3, 4 и в някакъв момент заема положението, показано на фиг. 1.6V. В резултат на това предаване на движение от специално отклонение на броя на атоми 1 дислокация ще се на повърхността и да изчезне, както е показано на фиг. 1,6 грама. Така крайният резултат на движение на дислокацията заедно приплъзване самолет А-А бе компенсирано от една interatomic разстояние, и да приложи тази промяна се значително по-малка сила, отколкото при липса на размествания.
Може да се заключи, че процесът на промяна в кристала се появява по-лесно по-голям е дислокацията на метала там. От друга страна, по-малко метални такива размествания, толкова по-малко възможност за промяна и по-силен от метал. В метал, в която са оформени не размествания, преминаването е възможно само чрез едновременното преместване (като цяло) в една порция на кристалната спрямо друга.
В този случай, дислокация без метал силата на трябва да бъде равен на теоретичния (точка 1 на фиг. 1.7). Трайност нишковиден метален кристал - така наречените мустаци (точка 2 на фигура 1.7.) - е в близост до теоретичната стойност, че съгласно предположението, поради много малък брой размествания. Например, за желязо мустаци якост на опън от 140 MN / m2 (МРа).
Голямо увеличение метал сила с увеличаване съвършенството на кристалната структура (например, мустаци) е убедително доказателство на теорията на дислокация.
В допълнение към получаване дислокация без кристали от метал има и друг начин на укрепване на метали. Оказва се, че истинската сила на металите намалява с увеличаване на броя на размествания само началото. След като достига до минимална стойност в някакъв критичен плътност дислокация (фиг. 1.7), действителната сила отново ще се засили. Rising реална сила с увеличаване на плътността на дислокациите се дължи на факта, че докато има не само успоредни един на друг размествания, но и разместване в различни равнини и посоки. Такова разпределение ще пречат един на друг ход, т.е.. Закона Е. до елементарна пластична деформация ще се включат едновременно увеличаване на броя на атоми и действителното съдържание на метала ще се увеличи.
Конвенционалните методи за втвърдяване метал, което води до увеличаване на плътността на дислокация са механична работа втвърдяване, и зърно пречистване общо фрагментиране на кристали в резултат на топлинна обработка. Някои дълго известни техники допинг (например, включване в решетката на основния метал чужди атома), създаване на всички видове несъвършенства и нарушаване на кристалната решетка, пречат на свободното движение на изкълчвания или ги блокират. Това включва методи, които са структури с така наречените подсилващи фази (например, утаяване втвърдяване).
Въпреки това, във всички тези случаи, втвърдяване е далеч по-ниска от теоретичната стойност. Следователно, в различна степен, наличието на размествания в реално метал кристала е причина за понижаването на неговата сила, поради проява на способността да се деформира пластично при напрежение по-малко от теоретичното ниво.
Трябва да се отбележи, че дислокация взаимодействието помежду си и с други метални дефекти са толкова сложни, че въз основа на просто теорията на дислокация е невъзможно да се предскаже силата на твърди вещества. Въпреки това, теорията на дислокация може качествено характеризиране на процеса на деформация, разрушаване и втвърдяване твърди вещества.
Разместване теория днес се превърна в неразделна част от физика на твърдото тяло и физическа металургията. Всички процеси в метали и сплави, както и образуването на техните свойства неразривно свързани с естеството и плътността на кристални дефекти и главно на размествания. По този начин, пластична деформация, обикновено е интрагрануларен смяна се извършва, както е казано по-горе, от движението на размествания.
Разместване теория обяснява връзката между напрежение и стрес разкрива причините за втвърдяване на деформация (втвърдяване). Колкото по-висока плътност дислокация, когато те са равномерно разпределени, толкова по-висока якост на метала.
Твърд разтвор укрепване не може да се обясни това, без взаимодействие с разтворените атоми на кристалната структура и дефекти на първо място, с размествания.
Около размествания могат да създават групи от чужди атоми, наречена "атмосфери Kotredla". Образуването на такива клъстери (особено междинните атоми) може значително да възпрепятстват движението на размествания по този начин увеличават устойчивостта на пластична деформация.
Метод за унищожаване на метали не може да се обясни, без да се основава на теорията на изкълчване, защото унищожаване и пластичната деформация на е неразривно свързани. Предложени различни модели на дислокация центрове на пукнатини срещащи се дължи на натрупването на изкълчвания пред бариерите.
Да не се използва теорията на размествания, не може да обясни пълзенето на метали, тъй като тя се определя от процеса на плъзгане и "изкачване" на размествания.
Размествания имат значително влияние върху процеса на дифузия. Тъй размествания може да бъде източник на работни места (атомни дупки в кристалната решетка), те допринасят за ускоряване на дифузионни процеси. Размествания може да намали работата на зародиши на нова фаза, като преференциалните области разпределение (например, чрез утаяване втвърдяване).
Разместване теория описва естеството на взаимодействието на изкълчвания с дисперсни частици от други фази и разкрива причините за стареене втвърдяване сплав.
Толкова много въпроси, металургия са неразривно свързани с теорията на размествания. дислокация теория подканени реализацията на скрити резерви на сила на метали, състояща се във-пълно използване на силите на interatomic облигации в кристалната решетка. Това е отразено, между другото, в развитието на новаторски, по същество дислокация материал без - (. Графит, оксиди и т.н.) мустаци метали и други кристални вещества с изключително висока якост за увеличаване на силата на предварително известни видове стомана от комбинираната термо-механична обработка (ТМТ).
Теорията на дислокация е по-нататъшно развитие на металургията и неговото практическо приложение.
Контрол задача №2
За да се определи носимоспособността Н. кН директен опън точкова заварка два листа 500h25mm раздел от стомана S275. Контрол на качеството на заварките - визуално.
Решение. Ние определи изчислената устойчивост стомана и завареното съединение като се използва таблицата на данни 51, / 3 /. За дебелина ламарина 25mm S275 дизайн устойчивостта на провлачване на
Ry = 270 МРа (27 кН / ст2); за челно заварени съвместно на напрежението и при липса на контрол на качеството физически заварка изчислява устойчивост на таблица 3, / 3 /, ПИК = 0,85Ry = 0,85 ∙ 270 =
= 229.5 МРа = 22,95 кН / ст2.
Н. носимоспособност кН челно заваряване, ние определяме състоянието на осигуряване силата на заварени съединения, определени с формула (146) / 3 /
Свързани статии