Винттік дислокация

Рис. 3.11. Пластическая деформация как результат движения краевой  дислокации под действием напряжения сдвига t  [52]

 

 

Еще одним типом линейных дефектов являются винтовые дислокации. Бюргерсом было дано представление о винтовой дислокации. Пусть в кристалле произведен такой сдвиг, при котором линия дислокации ОО^/ (рис. 3.12, а), отделяющая область, где он произошел, от области, где сдвига нет, параллельна вектору сдвига. В этом случае кристалл можно представить в виде атомной плоскости, «закрученной» вокруг оси дислокации ОО^/ винтом. Такая дислокация названа винтовой (рис. 3.12, б). 

 

Рис. 3.12. Винтовая дислокация

 

 

Возможен случай, когда  дислокация представляет собой кривую. Такие дислокации называются смешанными (рис. 3.13). В точке О дислокация винтовая, а в точке О^/ − краевая.

Важными характеристиками дислокации являются вектор Бюргерса и контур Бюргерса. Назовем областью хорошего кристалла любую область реального кристалла, где можно установить однозначное соответствие с идеальным кристаллом, а где такого соответствия установить нельзя, – областью плохого кристалла. Контуром Бюргерса (рис. 3.14) называют замкнутый контур произвольной формы, построенный в реальном кристалле так, что от атома к атому переходят последовательно, не выходя из области хорошего кристалла.  

 

Рис. 3.13. Смешанная дислокация	Рис. 3.14. Построение контура  Бюргерса: а − в реальном; б − исходном идеальном кристалле

 

 

Если в реальном кристалле  контур проведен вокруг дислокации, то соответствующий контур в идеальном  кристалле окажется разомкнутым (рис. 3.14, б). Чтобы замкнуть контур, его  надо дополнить вектором  , который и является вектором Бюргерса. Направление вектора   определяется следующими условиями:

•         если положительное направление дислокации выбрано произвольно, то обход контура Бюргерса определяется по правилу правого винта;

вектор Бюргерса направлен от конечной точки В к начальной точке А. 

 

В случае краевой дислокации вектор Бюргерса   перпендикулярен линии дислокации (рис. 3.14), а для винтовой − параллелен ей (рис. 3.15). 

 

Рис. 3.15. Контур и вектор Бюргерса винтовой дислокации: а − реальный; б − идеальный кристалл

 

 

Таким образом, и винтовая, и краевая дислокации − это  граница между сдвинутой и  несдвинутой частями кристалла (область  незавершенного сдвига) или нарушение  правильности структуры вдоль некоторой  линии, которая не может оборваться внутри кристалла. Линия дислокации должна либо выходить на поверхность кристалла, либо разветвляться на другие дислокации, либо образовывать внутри кристалла замкнутые петли или взаимосвязанную сетку. Именно последняя возможность чаще всего реализуется в кристаллах.

Вектор Бюргерса для контура, замыкающегося вокруг нескольких дислокаций, равен сумме векторов Бюргерса отдельных дислокаций. Если дислокация с вектором Бюргерса   разделяется внутри кристалла на несколько дислокаций с векторами Бюргерса  ,  ,…,  , то выполняется условие  .

Вектор Бюргерса всегда является одним из векторов трансляции решетки, поэтому его модуль и направление ограничены рядом дискретных значений, определяемых структурой кристалла.

Следует заметить, что для  точечных дефектов, рассмотренных выше, вектор Бюргерса равен нулю.