Взаимодействие дислокаций 1. Найдите среднее расстояние между дислокациями: а) в отожжённом металле с плотностью дислокаций ρ = 106 см–2; б) в холоднодеформированном металле с ρ = 1010 см–2. Сравните его с радиусом ядра дислокаций (rядра ~ 3b). 2. Сколько километров дислокаций содержится в 1 см3: а) отожжённого металла с плотностью дислокаций ρ = 106 см–2; б) холоднодеформированного металла с ρ = 1010 см–2? Найдите объёмную долю ядер дислокаций в обоих случаях (принимая радиус ядра rядра ~ 3b). 2. В расчёте на 1 см3 металла сравните: а) энергию дислокаций при их максимально возможной плотности ~1012 см–2; б) энергию вакансий при их максимально возможной равновесной концентрации (вблизи температуры плавления); в) энергию межатомной связи (энергию сублимации) εсубл. Расчёт сделайте для: 1) серебра (εсубл = 2,60 эВ/атом); 2) α-железа (εсубл = 3,63 эВ/атом). 3. Найдите напряжение, необходимое для прохождения полной краевой дислокации над параллельной ей закреплённой дислокацией, если расстояние между их плоскостями скольжения составляет 10b; 25b; 100b. Расчёт сделайте для 1) α-железа; 2) серебра. 4. Какое напряжение надо приложить к паре полных краевых дислокаций одного знака, скользящих в одной плоскости, чтобы сблизить их до расстояния 10b; 25b; 100b? Расчёт сделайте для: 1) α-железа; 2) серебра. 5. Запишите все возможные типы реакций между двумя дислокациями 1/2a <110> в ГЦК-решётке и отберите из них энергетически выгодные. 6. Запишите все возможные типы реакций между двумя дислокациями 1/2a <111> в ОЦК-решётке и отберите из них энергетически выгодные. 7. Монокристалл серебра выращивают из расплава. Оцените плотность возникающих в ходе кристаллизации дислокаций, если перепад температуры вблизи границы раздела жидкости и твёрдой фазы составляет 10 К/мм. Коэффициент линейного расширения серебра при температуре плавления равен 28·10–6 К–1. 8. Найдите напряжение, под действием которого закреплённый с обоих концов сегмент дислокации в … длиной … испустит первую дислокационную петлю. 1) в меди, 1,5 мкм; 2) в α-титане, 2 мкм; 3) в α-цирконии, 4 мкм; 9. Запишите реакцию расщепления полной краевой дислокации …, скользящей в плоскости … в ГЦК-решётке, на частичные дислокации Шокли и покажите, что эта реакция энергетически выгодна. 1) 1 а 1 1 0 , (111); 2 2) 1 а011, 1 1 1 . 2 10. Оцените равновесную ширину расщеплённой краевой дислокации 1/2a <110> в следующих металлах и сплавах: 1) меди; 2) никеле; 3) титане; 4) аустенитной нержавеющей стали 08Х18Н10 (γДУ = 12 мДж/м2); 5) аустенитном сплаве инвар Fe + 36%Ni (γДУ = 30 мДж/м2). 11. Найдите энергию дефекта упаковки в сплаве на основе …, если средняя ширина равновесного расщепления краевых дислокаций в нём составляет x = …. 1) сплав меди, x = 50b; 2) аустенитная сталь, x = 120b; 3) аустенитная сталь, x = 50b; 4) сплав меди, x = 100b.