Механізми зародження тріщини.

Механізми зародження тріщини.

1. Модель злиття дислокацій (Зінера – Стро)

Під дією напружень дислокації можуть дуже близько притискатися одна до одної в голові дислокаційного скупчення, що загальмувалося біля бар`єру. Після злиття дислокацій виникає тріщина атомного рівня й починає зростати за рахунок приєднання нових дислокацій до скупчення. Площина тріщини перпендикулярна площині ковзання.

n-кількість дислокацій,

τ- дотичне напруження в площині ковзання,

nτ- напрямок в голові скупчення.

┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴┴

2.Модель А.Н.Орлова

виникнення тріщини можливе також за рахунок дислокацій, що знаходяться в паралельних площинах.

┴┴┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴

┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬┬┬

3.Модель загальмованого зсуву.

В голові дислокаційного скупчення виникає лише сильна концентрація дотичних напружень( nτ) але й розвивається високе нормальне розтягуюче напруження в області під площиною ковзання, пропорційне n. Стро розрахував компоненти тензора напружень й з`ясував, що S_i→max => Θ ~ 110⁰. при n~10³ σ ~ σ_B й з`являється тріщина, яка росте при додаванні енергії з пружного поля навколо площини ковзання.

┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴ ┴

110⁰

4.Модель Романського-Гілмена-Інденбома.

Коли скупчуються крайові дислокації одного знаку, то площина ковзання може згинатися. Тріщина виникає при розкритті площини ковзання. Інденбом запропонував враховувати наявність дислокацій в інших активних площинах ковзання. Тоді атомні площини є ізогнутими поверхнями, зсув по яким відбувається під дією нормальних напружень, які викликають ефект відриву ковзаючихся поверхонь- виникає тріщина в поверхні ковзання.

5.Модель Коттрела (ОЦК).

Скупчення дислокацій виникає в результаті перерізу двох площин ковзання {110} і виникають нові по реакції

в площині [100]. Якщо такий процес відбувається одночасно по багатьом паралельним площинам і виникає не одна дислокація зустрічі, а ціла стінка, яка дуже стійка, й призводить до виникнення тріщини. В цій моделі для виникнення тріщини не потрібні ніякі бар`єри.

-площина ковз (011)

-дисл [1 1ї

площина сколу (001)

-дисл[ 11]

-площина ковз (0 1)

(100)

6.Модель виникнення тріщини у субмежі (Г.Щ.).

При наявності в кристалі мало кутових границь (L<5⁰) можливий зсув, що ділить границю на дві частини. Якщо в нижній частині є перешкода й τ будуть досить великі й відбудеться розрив дислокаційної стінки, її кінці розійдуться, що викликає розтягуючи деформації й виникає тріщина.