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.
Еще по теме Концепция динамической неравновестности дислокационного ансамбля:
- Концепция построения спектрометра-дозиметра нейтронного излучения реального времени
- Кононенко Виктор Михайлович. РАЗВИТИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ЮГЕ РОССИИ (20-90-е годы XX века). Диссертация на соискание ученой степени доктора исторических наук., 2006
- ПУЧКОВСКАЯ АНТОНИНА АЛЕКСЕЕВНА. МИР-СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И. ВАЛЛЕРСТАЙНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В КУЛЬТУРОЛОГИИ. Диссертация, СПбГУ., 2015
- СОДЕРЖАНИЕ
- Постановка задачи
- Методы расчёта спектральных характеристик нейтронных детекторов
- 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.