Ақаулар классификациясы. Нүктелік, сызықтық, жазықтық және көлемдік ақаулар. Радиациялық ақаулар.

Кристалдың дә лме-дә л тү рдегі идеал қ ұ рылымы кө бінесе аз кө лемде болады. Нақ ты монокриставдардың қ ү рылымында қ оспа бө лшектерінің (басқ а заггардьщ бө лшектерінің) болуынан жә не кең істік торларының дү рыстығ ының тү рліше бұ зылушылығ ынан кристалдарда бү рмалану-шьшық болады. Демек, кристаддардың ақ ауы деп оның қ ү рылымы-ның дү рыстығ ының тү рліше текте бү зылуын айтады. Ақ аудың болуы кристалдардың физикалық, химиялық қ асиеттеріне елеулі ә серін тигізеді.

Тө мевде кристалдарда кездесетін ақ аулардың тү рлеріне тоқ таймыз.

1. Нү ктелік ақ ау. Мү ндай ақ аулар кристалл қ ү рылымының жеке-ленген нү ктесінде байланыстың бү зылуынан болады. Кристалдың тә ртіппен орналасқ ан тү йіндерінің арасында, тиісті бө лшектер орын алмағ ан тү йіндер кездеседі (65.1, а-сурет). Мү ндай тү йіндер вакантгық тү йіндер немесе вакансия деп аталады. Кейде тү йінде басқ а бір сортты бө лшек орналасып қ оюы мү мкін, онда оны қ оспаның орынды басуы деп атайды (65.1, б-сурет). Кристалдық тордың тү йіндерінің арасына (кө біне ө те кішкене ө лшемді) бө лшек қ оспалар ендірілсе (65.1, в-су-рет), онда оны қ оспалардың ендірілуі деп атайды.

2. Дислокация (" жылжу" деген мағ ынаны береді). Кристалдық идеал
қ ү рьшымының бү зылуы тек нү ктелерде ғ ана жү рмей сызық жә не жа-
зық тық тық бойымен де жү реді. Мү ндай тү рдегі қ ү рылымның бү зы-;
луын дислокациялар (жылжулар) деп атайды. Дислокацияның шектік
жә не бү рандалық деп аталатын екі маң ызды тү рлері болады. ^:

а) Шектік дислокацияланғ ан кристалда, екі тү рақ ты жазық тық тар; арасывда, артық жартылай жазық тық байқ алады(65.2-сурет). Осы жартылай жазық тың шегі қ арастырылып отырғ ан дислокацияның тү рінде жатады. Дислокация сызығ ы сурет жазық тығ ына перпендикуляр X і таң басымен белгіленген тү зу болады.

Дислокация манындағ ы кристалл ' оғ ан қ ү рьшып бітпеген жазық ты ендірудің нә тижесінде, кү штену (зор-лану) кү йінде болады.

Бө лшектердің қ альшты жағ дайы дислокациядан бірнеше атом диаметрі қ ашық тығ ында жү зеге асады.

Идеал кристалдарда пластикалық деформация 65.4-суретте кө рсеііпгендей, кристалл торының атомаралық байланыстарьшың ү зілуі есебінен жү реді. Осы суретге серпімсіз ығ ысу деформациясының бірінен кейін бірі жү ретін ү ш сатысы келтірілген. Бағ дар сызығ ымен ә сер ететін жанамалық кү штердің ә серінен идеал кристалдың бір-бірімен салыстыргандағ ы бө ліктері ығ ысып, пунктир сызығ ы бойымен жазық -тық бойынша байланыстарды бір уақ ытта ү зеді. Мү ндай негіздегі

процестерді жү ргізуге қ ажепі кү іші есептегең де, ол тә жірибе қ орытынды-ларынан алынатын кү штің мә нінен анағ ү рлым кө п болатындығ ын кө рсетеді. Бү ның тү сінігі былай болады. Шынында, нақ ты денелердегі пластикалық деформация бір мезгілде емес, 65.5-суретінде кө рсетілгендей дислокация қ озғ алысына байланысты, біртіндеп кезекпен ү зу арқ ылы

жү реді. Бұ л суретте, жанамалық кү штің ө серінен шекті дислокация-ның тө рт сатылы жү йелі қ озғ алысы кө рсетілген. Бү л жағ дайда атом-дардың атом аралық байланыстары бірінен соң бірі кезекпен ү зіледі. Сондық тан да, сырғ анау ү шін шекті дислокация кезінде шамалы ғ ана кү ш қ ажет болады. Дислокацшшың ө зіне тә н қ асиеті, ол байланыстар-ды " қ айшы" секілді бірден емес, кезекпен, біртіндеп ү зеді. Қ арасты-рылғ ан мысаддан кристалл бө ліктерінің салыстырмалы ығ ысу процесі бітіп жә не шекті дислокациясы жоғ алып (сыртқ ы шығ умен) барып тынады (65.5, г-сурет).

Созылу кезіндегі пластикалық деформацияның механизмі, ығ ысу кезівдегі деформацияғ а ү қ сас. Цилиң дрлік монокристалда ө те ү лкен созатын кү ш ә сер еткенде 65.6-суретте кө рсетілгендей сырғ анау жазық тығ ы пайда болады. Бү л кезде тек жекеленген жазық тық тың атомдары ығ ысып қ оймай, ү лғ айтуы 100-200 есе болатьш микроскоппен қ ара-ғ анда, бү тін жазық тық тар тобы ығ ысатындығ ы байқ алады.

Пластикалық деформация дислокацияның орын ауыс-тыруына кедергі жасайтын, кристаддық тордың бү зылуы жә не кө п санды ақ аудың пайда болуы арқ ылы жү реді. Материалды суық кү йінде ө ндегенде, оның нығ ая тү суін осы-мен тү сіндіруге болады.

б) Бұ рандалық дислокация кө біне ерітіндіде, не қ ортпа-да кристалдың ө су процесінде пайда болады. 65.7-суретінде бү рандалық дислокация кө рсетілген. Ол кристалдың бір

бө лігінің атомдарының екінші бө лшнщ атомдарымен салыстырі анда ығ ысуының нә тижесінде тү зеледі. Сондық тан дислокация сызығ ының айналасында спираль шиыршык, тү ріндегі кө лбеу жазық тық пайда бо-лады (65.7-суретіндегі а б в г сызығ ы-бү ранда сызығ ы).

2. Жазық ақ аулар. Поликристалдық материадцарда тү йіршікгіліктің бар болуы жазық ақ аудың білінуінің нақ ты ақ иқ атгылығ ы деуге бола-ды. Поликристалдық дене кө птеген бірімен-бірі жалғ асқ ан, қ алай бол-са солай бағ ытталғ ан кристалдардан (тү йіршіктерден) тү рады (65.8-сурет). Тү йіршіктердің арасындағ ы шекарадағ ы бө лшекгердің қ абатта-ры жазық ақ аулардың байқ алу аймағ ы болып табылады. Бү л аймақ -тардың ені бірнеше атом диаметріне тең жә не кө рші ө р тү рлі бағ ыттал-ғ ан аймақ тардың бір-бірімен тү йісуін (жанасуын) қ амтамасыз етеді. Кө бінесе, поликристалдағ ы тү йіршіктер кристалдың дү рыс пішініне сә йкес келмейді, олардың бетгерінде кездейсоқ бағ ытталу орын алады. Температура жоғ арылап артқ ан сайын, бө лшектің қ озғ алғ ыштығ ы ар-тады жә не кейбір тү йіршіктер басқ атү йіршікгердің есебінен ө се бастайды (екінші рекристаллизация).

Бү л процестің металдар технологиясында ү лкен мә ні бар. Бү л жерде, ең қ ызығ ы, тү йіршіктің бар болуы металдың нығ айуына (бекуіне) ө келіп соғ ады (яғ ни дислокацияның ыкдалының азайуына). Дислокацияның қ озғ алысьша тү йіршіктер ара-сындағ ы шекара елеулі кедергі болып саналады.

Дислокацияны қ оспалар ендіру жолымен бекітеді. Жоғ ары темпе-ратурада ендірілген қ оспалар дислокация аймағ ында шоғ ырланады. Тө менгі температурада қ оспаның атомдары қ озғ алғ ыштығ ын жоғ алта-ды жә не кристалда дислокацияның еркін қ озғ алуына жол берілмейді.

Кейбір жағ дайларда, ө те аз қ оспаның ө зі (0, 01 % жә не одан да аз) ¹ дислокацияны бекіту ү шін жеткілікті.

Дислокацияны жә не оның қ озғ алысын элекгрондық миіфоскоппен бақ ылауғ а болады. Ә детгегі кристалдарда, оның бетіндегі дислокация тығ ыздығ ы ө те ү лкен болады.