Что такое линия передачи?

Линии передачи — это линии смещенных атомов (дефектов) в металлах.

Хотя считалось, что все атомы в металлах выровнены регулярно, стало ясно, что на самом деле в некоторых местах существуют нарушения в выравнивании атомов.

Когда группа атомов на плоскости смещается в одном направлении, плоскость называется плоскостью скольжения, но для одновременного смещения группы атомов требуется значительно большое количество энергии. В действительности металл начинает деформироваться с очень небольшой силой, поскольку часть атомов последовательно смещается вдоль поверхности скольжения. Эта теория была предложена Тейлором, Олованом и другими в 1934 году.

Использование линий передачи

Линии дислокации деформируются внешними силами, вызванными ковкой металла или пластической формовкой. Всякий раз, когда происходит деформация, линии передачи генерируются и движутся внутри металла. Чтобы укрепить металлы, необходимо подавить движение линий дислокации.

Методы подавления линий передачи включают в себя деформационное упрочнение, дисперсионное упрочнение, упрочнение твердого раствора и измельчение зерна.

Линии передачи используются для измерения плотности дислокаций с помощью рентгеновского анализа. Плотность дислокаций — это общая длина линий дислокаций. Измеряя плотность дислокаций, можно оценить степень упрочнения материала. Более высокая плотность дислокаций создаст более прочный материал.

Другая информация о линиях передачи

1. Характеристики линий передачи

Дислокационные линии, которые являются линейными дефектами решетки, генерируются во время пластической деформации кристаллов и распространяются на соседние атомы, в конечном итоге достигая поверхности кристалла и демонстрируя ступеньку в один атом. Пластическая деформация происходит внутри кристалла в виде дислокационных линий, которые движутся к соседним атомам шаг за шагом, так что на поверхности кристалла не образуется внезапно ступенька.

Для миграции дислокации требуется внешняя сдвигающая сила, и эта сила называется силой Пайерлса. Сила Пайерлса может быть получена из расстояния между поверхностями скольжения, вектора Бюргерса, коэффициента Пуассона и коэффициента жесткости.

2. Классификация линий передачи

Вектор Бюргерса является мерой размера или направления дислокаций. Линии передачи классифицируются на краевые дислокации, винтовые дислокации и смешанные дислокации в соответствии с соотношением между линиями передачи и векторами Бюргерса.

Краевые дислокации
Это изображение атомной плоскости с одним дополнительным лезвием, врезанным в верхнюю или нижнюю половину атомной плоскости в ряд из многих атомных плоскостей. Если есть плоскости скольжения вверху и внизу и дислокация лезвия в верхней половине, решетка сжимается вверху и расширяется внизу, состояние называется «положительной дислокацией», а противоположное называется «отрицательной дислокацией».

Винтовая дислокация
Когда в металле определена линия, поворот на 360° вокруг этой линии приводит к смещению атомных слоев в одной плоскости. В зависимости от направления смещения оно различается как правостороннее или левостороннее. В дислокации лезвия вектор Бюргерса и линии передачи перпендикулярны друг другу, тогда как винтовые дислокации параллельны.

Смешанная дислокация
Дислокация не является ни прямоугольной, ни параллельной и представляет собой смесь дислокаций лезвия и винтовых дислокаций.