Mühazirələr konspekti Bakı 2020 Dİaqnostik məlumatlarin əsas nöVLƏRİ

Dislokasiyaların çoxalması və sürüşmə

Sürüşməyə məruz qalan sahəni əhatə edən r radiuslu qapalı dislokasiya ilgəyinə baxaq. Belə dislokasiyanın bir hissəsi vint, digər hissəsi sərhəd dislokasiyası olsa da, boyunun ən çox hissəsində bu dislokasiya qarışıq tipli dislokasiyadır.

Dislokasiya ilgəyi ilə əlaqədar olan deformasiya enerjisi ilgəyin uzunluğu ilə mütənasib olaraq artdığından, ilgək yığılmağa çalışacaq. Əgər bu halda sürüşməni artıran σ qopardıcı gərginlik təsir edərsə, ilgək genəlməyə calaşar. İlgəyin radiusunun hansı qiymətində onun tarazlıqda qaldığını bilmək üçün qopardıcı gərginliklə ilgəyin radiusu arasındakı asılılığı müəyyən edək. Hesablamanı sadələşdirmək üçün, fərz edək ki, vint, sərhəd və qarışıq tipli sərhəd dislokasiyalarının hər birinin vahid uzunluğuna uyğun olan elastiklik enerjisi eynidir və (7.5) düsturu ilə təyin olunur. Bundan əlavə, _{ } funksiyasının r radiuslu dairəvi dislokasiya halqası üçün _{ } olan qiymətini 2π –yə bərabər götürək; doğrudan da, _{ } nisbəti 10²-10⁵ intervalında dəyişdikdə bu funksiya 2π qiymətini alır. Belə yaxınlaşmada dislokasiyanın vahid yaxınlaşmada dislokasiyanın vahid uzunluğuna düşən elastiklik enerjisi _{ } yə bərabər olar. Onda, r radiuslu dislokasiya ilgəyinin elastiklik enerjisi 2 πr dəfə çox, yəni _{ } olar. Əgər bu ilgəlik, sürüşdürücü gərginlik tətbiq olunduqda meydana gəlibsə, onda kristalın enerjisi _{ }yə qədər azalacaq.

Dislokasiya ilgəyinin yaranması ilə əlaqədar olan enerjinin yekun dəyişməsini aşağıdakı fərq kimi yazmaq olar:

Şərtində, yəni

Olduqda _{ } funksiyası maksimumdan keçir.

Beləliklə göstərdik ki, dairəvi ilgəyin kritik diametrinin Byürqers vektoruna nisbəti, sürüşmə modulunun sürüşmə gərginliyinə nisbətinə bərabərdir. Axırıncı nisbət əksər kristallar üçün 10²-10⁴ tərtibində olur, deməli _{ } şərti ödənildikdə, _{ } nisbəti də təxminən həmin tərtibdə olur.

Diametri kritik qitmətindən kiçik o9lan dairəvi ilgəklər öz-özünə yığılır, böyük olan ilgəklər isə öz-özünə genəlir; kritik diametrə uyğun olan ilgəyin

Enerjisi kT-dən o qədər böyük qiymət alır ki (_{ } v ə T=300K olduqda _{ }), istilik aktivləşməsi həmin ilgəyin yaranmasına səbəb ola bilmir; buna görə də yenidən o nəticəyə gəlirik ki, kristaldakı dislokasiyalar sürüşmədən əvvəl mövcuddur və yeni dislokasiyaların yaranması təmiz mexaniki proseslərlə əlaqədardır.

Frank və Rid göstərmişlər ki, çox nadir hallarda dislokasiyalar yalnız bir sürüşmə müstəvisində olurlar; bir qayda olaraq, onlar kristalın səthinə çatana və ya dislokasiya torunun düyünlərində başqa dislokasiyalarla kəsişənə qədər, bir sürüşmə müstəvisindən başqasına keçir.


Şək.7.22. Dislokasiyaların çoxalması modelini nümayış etdirən Frank və Rid sxemi
Sürüşmə müstəvisində olan dislokasiya parçasının uclarını, dislokasiyanın müstəvidən çıxdığı nöqtələrdə bağlanmış hesab etmək olar. Kristala xarici gərginlik tətbiq olunduqda bu parçanın ucları bağlı olduğundan sürüşə bilmir, yeganə mümkün olan hərəkət üsulu, onun qövsvari əyilməsidir. Belə qövsün tarazlıqlı radiusunun qiymətini (7.13) düsturu ilə təyin olunur. _{ } (L – parçanın başlanğıc uzunluğudur) şərtini ödəyənə qədər konfiqurasiya dayanıqlı qalır, çünki dislokasiyanın sonrakı böyük qiymətlərində tarazlıq pozulur, dislokasiya qövsü qeyri-məhdud böyüyərək açılır və ayrıca dislokasiya ilgəyi yaradır.Bu proses təkcə _{ } uzunluqlu parçanın, xüsusiləşmiş böyük halqaya çevrilməsinə səbəb olmur. Genələn halqanın daxilindəki sahəsində bir parça qalır ki, onun üzərində bütün proses təkrar oluna bilər. (şəkil 7.22). Uclarından bağlanmış dislokasiya xətt parçası Frank-Rid mənbəyi adlanır; biz gördük ki, eyni sürüşmə müstəvisində həmin xətdən çoxlu sayda “konsentrik” dislokasiya halqaları yarana bilər.

Dislokasiyaların çoxalmasının bu mexanizmi sürüşmələrin yaranmasına gətirir və plastik deformasiyada dislokasiyaların sıxlığının artmasını izah edir.