Кинетика пластической деформации
Пластическая деформация кристаллов на микроскопическом уровне в большинстве случаев осуществляется за счет движения линейных дефектов кристаллического строения — дислокаций [1, 2].
Дислокация движется в определенной кристаллической плоскости, оставляя за собой пластический сдвиг одной части кристалла относительно другой на величину межатомного расстояния, которая называется вектором Бюргерса дислокации. Движение дислокации вызывается упругими напряжениями в кристалле, однако оно не является плавным скольжением — дислокация наталкивается на локальные стопоры (обычно это примесные атомы, вакансии — пустые узлы решетки и др.) и надолго зависает на них. Открепление дислокации от локальных стопоров происходит термофлуктуационным путем — хаотические тепловые колебания кристалла вызывают хаотические колебания дислокационной линии и какое-то из этих колебаний оказывается настолько энергичным, что отрывает дислокацию от стопора. Помимо локальных стопоров имеются и более мощные препятствия для движения дислокации, прежде всего другие дислокации. При пластической деформации образуется большое количество различных дислокаций (полная длина всех дислокационных линий в 1 см3 деформированного металла составляет порядка 1010 см!), которые сильно взаимодействуют между собой, мешая движению друг друга. Такого типа препятствие из-за дальнодейст-вующего характера взаимодействия не может преодолеваться термоактивационным способом, и для проталкивания дислокации мимо других дислокаций требуются действующие напряжения σ, превышающие определенный уровень σi, называемый внутренними напряжениями. Внутренние напряжения выполняют роль сил сухого трения для дислокации и увеличиваются с ростом числа дислокаций в кристалле (именно этим объясняется явление деформационного упрочнения — повышения прочности и твердости кристалла в результате его пластического деформирования). Изложенная картина движения дислокаций находит математическое выражение в основном уравнении кинетики пластической деформации(1)
где έ — скорость пластической деформации, предэкспоненциальный множитель έ0 пропорционален характеристической частоте колебаний дислокационной линии, U — энергия взаимодействия дислокации с локальным стопором, v — активационный объем этого взаимодействия, kB — постоянная Больцмана, T — температура кристалла. Уравнение (1) удобно, поскольку содержит микроскопические параметры движения дислокаций, а действие импульсного электрического тока и сопутствующих ему полей на скорость пластической деформации может быть связано с каждым из этих параметров.
Рассмотрим вначале связанные с током физические эффекты, которые приводят к образованию в кристалле упругих напряжений, дополнительных к напряжениям а от нагружающего устройства.
Еще по теме Кинетика пластической деформации:
- Способы получения сцинтилляционных нейтронных детекторов с различными спектральными характеристиками
- КОНСТИТУЦИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 1994 ГОДА,
- *В соответствии со статьей 1 Закона Республики Беларусь «О порядке вступления в силу Конституции Республики Беларусь» вступила в силу со дня ее опубликования.
- РАЗДЕЛ І ОСНОВЫ КОНСТИТУЦИОННОГО СТРОЯ
- Статья 1. Республика Беларусь - унитарное демократическое социальное правовое государство.
- Статья 2. Человек, его права, свободы и гарантии их реализации являются высшей ценностью и целью общества и государства.
- Статья 3. Единственным источником государственной власти и носителем суверенитета в Республике Беларусь является народ.
- Статья 4. Демократия в Республике Беларусь осуществляется на основе многообразия политических институтов, идеологий и мнений.
- Статья 5. Политические партии, другие общественные объединения, действуя в рамках Конституции и законов Республики Беларусь, содействуют выявлению и выражению политической воли граждан, участвуют в выборах.
- Статья 6. Государственная власть в Республике Беларусь осуществляется на основе разделения ее на законодательную, исполнительную и судебную.
- Статья 7. В Республике Беларусь устанавливается принцип верховенства права.
- Статья 8. Республика Беларусь признает приоритет общепризнанных принципов международного права и обеспечивает соответствие им законодательства.
- Статья 9. Территория Республики Беларусь является естественным условием существования и пространственным пределом самоопределения народа, основой его благосостояния и суверенитета Республики Беларусь.
- Статья 10. Гражданину Республики Беларусь гарантируется защита и покровительство государства как на территории Беларуси, так и за ее пределами.
- Статья 11. Иностранные граждане и лица без гражданства на территории Беларуси пользуются правами и свободами и исполняют обязанности наравне с гражданами Республики Беларусь,
- Статья 12. Республика Беларусь может предоставлять право убежища лицам, преследуемым в других государствах