Возникновение дислокаций. Источник Франка-Рида

Смешанная дислокация

Совмещение краевой и винтовой дислокаций дают смешанную дислокацию. Для характеристики типа дислокаций и степени нарушения правильности взаимного расположения атомов, вносимого дислокацией в идеальную решетку, используют вектор Бюргерса.

А – плоскость скольжения

В – область скольжения

За пределами области В скольжение отсутствует, в В оно уже произошло.

Вектор Бюргерса определяет направление и расстояние, на которое атомы в области В сместились над плоскостью скольжения по отношению к атомам, находящимся под этой плоскостью.

В точках 1 и 2 вектор перпендикулярен линии дислокации (краевая дислокация) в точках 3 и 4 параллелен линии дислокации (винтовая дислокация). Во всех остальных точках смешанная дислокация.

Таким образом линия дислокации есть контур произвольной формы в плоскости скольжения, ограничивающий участок незавершенного сдвига.

Возникновение дислокаций. Источник Франка-Рида

Несовершенство условий кристаллизации, связанное с градиентом температур, действием инородных атомов и др. причин приводит к тому, что реальный монокристалл состоит из множества субзерен (блоков мозаики). Последние представляют собой стыкующиеся ячейки монокристаллов размерами порядка 10^-4-10^{-6 см, повернутые друг относительно друга под небольшим углом. Срастание блоков мозаики приводит к образованию дислокаций. Скопление вакансий или примесей атомов также является причиной образования дислокаций. Дислокации могут образоваться и в процессе пластической деформации. В последнем случае они могут возникать и генерировать по механизму Франка-Рида.}

Пусть имеем закрепленный в точках отрезок дислокационной линии, лежащий в плоскости скольжения. Закрепление может происходить вследствие инородных включений в точках или в местах пересечения рассматриваемой дислокации с дислокациями, которые перемещаются по другим плоскостям скольжения, а также за счет поворота самих дислокаций в плоскости ^ рассматриваемой плоскости скольжения (угловые сидячие дислокации). Под действием касательного напряжения дислокация начнет выгибаться и вид (б) полуокружности, где радиус кривизны минимален. В этом случае касательное напряжение . Дальнейшее выгибание (в) приводит к увеличению радиуса кривизны, а напряжение падает, т.е. . При этом около точек закрепления дислокация переходит в винтовую и перемещается перпендикулярно направлению сдвига. Вследствие этого спирали сближаются (г), смыкаются и линия дислокации распадается на два участка. Далее наружная петля разрастается, а внутренний участок повторяет свое движение, образуя новую наружную дислокацию и т.д.