<<
>>

Концепция динамической неравновестности дислокационного ансамбля

Рассмотренные выше механизмы силового дей­ствия тока влияют на термоактивируемое движение дислокаций, но они не могут объяснить наблюдае­мую интенсивность ЭПД. Более того, некоторые особенности ЭПД вообще не могут быть поняты в рамках термоактивируемой модели деформации металла.

Вместе с тем естественное объяснение всех особенностей ЭПД можно получить в предпо­ложении безактивационного вклада в ЭПД, возни­кающего вследствие динамической неравновесно­сти дислокационного ансамбля (А.М. Рощупкин, О.А. Троицкий и др., 1986). В основу этой концеп­ции положены следующие соображения.

1. В процессе пластической деформации формируются неравновесные группы дислокаций (заторможенные дислокационные скопления, группы скоплений в линии скольжения и др.). Импульс тока вызывает их разрядку, сопровождаемую микро пластической деформацией δε. При этом основная величина наблюдаемого скачка деформации осуществляется за счет энергии внутренних напряжений, накопленных в процессе предварительной пластической деформации, а импульс тока выступает только в качестве инициатора разрядки и поэтому может быть незначительным по уровню эквивалентного воздействия. Аналогичная реакция дисло­кационного ансамбля обнаруживается и в других явлениях со слабым активирующим возбуждением (пластифицирующее действие низкоамплитудного ультразвука, электродинамическая полировка и др.). Еще одним важным моментом рассматриваемого процесса является его полярный характер (в противоположность прямому эффекту электронно­го ветра), поскольку разряжаются только те неравновесные группы, для которых величина σj увеличивает механические напряжения, тогда как остальные неравновесные группы преодолевают барьеры термофлуктуационным путем (если только не происходит их инициирование разряжающими­ся дислокационными группами).

2. Накопление новых неравновесных групп нуж­дается в дополнительной пластической деформа­ции, то есть существует время tз формирования не­равновесных групп, в пределах которого импульс тока не оказывает влияния на пластическую дефор­мацию.

При этом процессы деформационного уп­рочнения вызывают увеличение tз с ростом общей деформации, так что эффективно срабатывает толь­ ко некоторое число первых импульсов тока, к при­ ходу каждого из которых успевают появиться нерав­новесные группы дислокаций.

В качестве примера рассмотрим один из микроскопических механизмов, обеспечивающих безактивационный вклад в ЭПД. Упругое взаимо­действие дислокаций в общих чертах похоже на электростатическое взаимодействие заряженных нитей. Поэтому скопление дислокаций одного знака можно рассматривать как систему частиц, свя­занных пружинками с нелинейным законом упру­гости и удерживаемых в равновесии, с одной стороны приложенными напряжениями σ, а с дру­гой стороны — локальным стопором (рис. 4). При пропускании импульса тока на каждую дислокацию в скоплении, содержащем N дислокаций, будет действовать сила электронного ветра Fj (2), тогда в силу третьего закона Ньютона на головную дислокацию скопления должна действовать дополнительная сила NFj, отрывающая ее от стопора, то есть происхо­дит N-кратное усиление эффекта электронного ветра (рис. 4), что и приводит к безактивационному отрыву скопления от стопора. Однако такое усиле­ние наступает не вместе с включением импульса тока, а только с передвижением дислокаций скопле­ния в новое равновесное положение, которое из-за эффекта вязкого торможения дислокаций с коэффициентом B происходит с некоторым запаздыва­нием (А.М. Рощупкин, И.Л. Батаронови др., 1997). Это объясняет экспериментально наблюдаемое отсутствие ЭПД для коротких импульсов тока [3].

Рис. 4. Усиление эффекта электронного ветра на головной дислокации скопления, зажатого у локального стопора С силой Fa механических напряжений

В рамках сформулированной концепции удает­ся найти объяснение основным закономерностям и особенностям ЭПД, а также получить хорошее со­гласование с экспериментально наблюдаемыми значениями. В то же время полная картина ЭПД на всех структурных уровнях деформации еще остает­ся не до конца проясненной, и в настоящее время в этом направлении ведутся интенсивные научные исследования [4].

Литература

1. Вакс В. Г. Упорядочивающиеся сплавы: Структуры, фазовые переходы, прочность // Соросовский Обра­зовательный Журнал. 1997. № 3. С. 115—123.

2. Штремель М.А. Разрушение // Соросовский Обра­зовательный Журнал. 1997. № 4. С. 91-98.

3. Спицын В.И., Троицкий О.А. Электропластическая деформация металлов. М.: Наука, 1985.

4. Громов В.Е., ЗуевЛ.Б., Козлов Э.В., Целлермайер В.Я. Электростимулированная пластичность металлов и сплавов. М.: Недра, 1996. 290 с.

5. Каганов М.И., Кравченко В.Я., Нацик В.Д. // Успехи физ. наук. 1993. Т. 11. С. 655-682.

6. Рощупкин А.М., Батаронов И.Л. // Изв. вузов. Физи­ка. 1996. Т. 39, № 3. С. 57-65.

7. Sprecher A.F., Mannan S.L., Conrad H. // Acta met. 1986. Vol. 34, № 7. P. 1145-1162.

<< | >>
Источник: Физические явления и их практическое применение: Конспект лекций / Составители: А.Н.Болотов, О.О.Новикова. – Тверь: ТГТУ,2008. 88 с.. 2008

Еще по теме Концепция динамической неравновестности дислокационного ансамбля:

  1. Концепция построения спектрометра-дозиметра нейтронного излучения реального времени
  2. Кононенко Виктор Михайлович. РАЗВИТИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ЮГЕ РОССИИ (20-90-е годы XX века). Диссертация на соискание ученой степени доктора исторических наук., 2006
  3. ПУЧКОВСКАЯ АНТОНИНА АЛЕКСЕЕВНА. МИР-СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И. ВАЛЛЕРСТАЙНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В КУЛЬТУРОЛОГИИ. Диссертация, СПбГУ., 2015
  4. СОДЕРЖАНИЕ
  5. Постановка задачи
  6. Методы расчёта спектральных характеристик нейтронных детекторов
  7. КОНСТИТУЦИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 1994 ГОДА,
  8. *В соответствии со статьей 1 Закона Республики Беларусь «О порядке вступления в силу Конституции Республики Беларусь» вступила в силу со дня ее опубликования.
  9. РАЗДЕЛ І ОСНОВЫ КОНСТИТУЦИОННОГО СТРОЯ
  10. Статья 1. Республика Беларусь - унитарное демократическое социальное правовое государство.
  11. Статья 2. Человек, его права, свободы и гарантии их реализации являются высшей ценностью и целью общества и государства.
  12. Статья 3. Единственным источником государственной власти и носителем суверенитета в Республике Беларусь является народ.
  13. Статья 4. Демократия в Республике Беларусь осуществляется на основе многообразия политических институтов, идеологий и мнений.
  14. 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.
  15. Статья 6. Государственная власть в Республике Беларусь осуществляется на основе разделения ее на законодательную, исполнительную и судебную.
  16. Статья 7. В Республике Беларусь устанавливается принцип верховенства права.