Дислокационные конфигурации

Дислокации взаимодействуют друг с другом и образуют дислокационные конфигурации.

1. Рассмотрим сначала взаимодействие между двумя параллельными краевыми дислокациями (рис.3.16) с осями вдоль оси z и b ≡ b _х.

Дислокация 1 создает в точке (х ₂; у ₂) напряжения, определяемые формулами (3.15). Подставляя (3.15) в формулу (3.22) и учитывая b ≡ b _х и l ≡ l _z, получаем для силы, действующей на дислокацию 2, F = F _x в плоскости ее скольжения xz, выражение

, (3.23)

где (b·b) - скалярное произведение векторов, τ ^* − теоретическая прочность на сдвиг.

Из этой формулы видно, что F_x = 0 при x ₂ = 0 и при x ₂ =±y ₂. При х< у сила отрицательная, а при х> у положительная, т. е. точки х ₂ =±y ₂ (2’’’) являются точками неустойчивого равновесия, а точка х ₂ = 0 – устойчивого равновесия (2’).

Рис. 3.16. Силы, действующие со стороны дислокации 1 на дислокацию 2 в различных положениях последней, при одинаковых (а) и противоположных (б) векторах Бюргерса.

Стрелки при дислокациях указывают направление действия силы. Отсутствие стрелки означает F =0, т.е. положение равновесия

Действительно, силы, действующие на дислокацию 2, направлены от точек x ₂ = ± y ₂ к точке х ₂ = 0 (рис. 3.16, а). При изменении знака вектора Бюргерса одной из дислокации, например дислокации 2 (рис. 3.16, б), b_х= – b меняется знак силы в формуле (3.23) и все направления сил меняются на обратные.

Таким образом, возможны два типа устойчивых конфигураций – типа стенки для одноименных дислокаций (рис. 3.17, б) и шахматная для разноименных (рис. 3.17, в).

Можно показать, что для винтовых дислокаций устойчивые конфигурации отсутствуют: разноименные дислокации всегда притягиваются; а одноименные - отталкиваются. Винтовые дислокации способны образовать устойчивую конфигурацию, только если есть два типа дислокаций, отличающихся направлением осей и, следовательно, вектором Бюргерса.

Рассмотрим подробнее скопление дислокаций и дислокационную стенку.