Физические закономерности изменения дислокационной структуры поверхностного слоя металлов при их контактном взаимодействии, страница 4

     При исследовании дислокационной структуры металлов, деформированных в условиях глубокого охлаждения, необходимо учитывать тот факт, что образцы после прокатки и отогрева до комнатной температуры претерпевают возврат, сопровождающийся перераспределением, и частичной аннигиляцией дислокаций, и эти процессы протекают с большей скоростью при возрастании степени деформации. Однако, как показали специальные исследования ФМР [85], выдержка никеля с  ε = 45%, деформированного при 78 К, в течение 25,2 кс при комнатной температуре, практически, не приводит к заметному изменению прочностных характеристик.

     Результаты исследования дислокационной структуры и общей дифракции монокристального никеля, деформированного при 78 К, приведены на рисунке 3.6. При низкотемпературном деформировании образуется мелкодисперсная ячеистая структура с гораздо меньшими размерами ячеек. Плотность дислокаций внутри ячеек и общая их плотность в дислокационной сетке возрастает, а распределение дислокаций становится боле равномерным. Средняя плотность дислокаций, определенная из микрофотографий, приведена в таблице 3.3. Как видно из таблицы 3.3, с понижением температуры прокатки от комнатной до 78 К средняя плотность дислокаций увеличивается примерно в 1,5 раза. Одновременно увеличивается плотность дефектов в стенках, поскольку с увеличением степени деформации и с понижением температуры, одновременно со значительным диспергированием структуры, происходит увеличение углов разориентировки между ячейками. Это явление качественно подтверждает дифракционные картины (рисунок 3.6).

                     а                                                                   б                         

                     в                                                                      г          

Рисунок 3.6 - Дислокационная структура и дифракция монокристального никеля, деформированного при 78 К: а – ε = 19%; б – 52%; в – 72%; г – 82%

Таблица 3.3 - Плотность дислокаций монокристального никеля

Деформация в %	19	43	52	64	74
ρ, 1014 м-2 при 300 К	1,8	3,2	4,0	4,5	4,9
ρ, 1014 м-2 при 300 К	3,4	6,3	7,9	8,2	8,6

     Таким образом, при понижении температуры деформирования от комнатной плотность дислокаций возрастает, т.е. снижение температуры прокатки равносильно увеличению степени деформации. По оценке, сделанной в [86], количество запасенной остаточной энергии после деформации при 78 К примерно в 4 раза больше, чем при комнатной температуре. Эти особенности низкотемпературной деформации отражают исследования ФМР.

     При больших деформациях плотность дислокаций оценивалась рентгенографическим методом по микроискажениям [70]. Результаты этих исследований для никеля, деформированного при 78 К приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Плотность дислокаций Ni, деформированного при 78 К

ε, %	52	60	62,5	67,5	72,5	82,5
ρ, 1014 м-2	17,8	28,5	33,6	35,0	44,5	53,0

Размеры блоков когерентного рассеяния в образцах, подвергшихся деформации в интервале 50-80 %, с точностью эксперимента не изменяется и составляет , в то же время ширина распределения микроискажений  непрерывно растет. Результаты зависимости уширения линии ФМР от плотности дислокаций в поликристаллическом никеле, деформированном при 300 К, и монокристальном при 300 и 78 К приведены на рисунках 3.7, 3.8. Между шириной линии поглощения и плотностью дислокаций имеет место линейная зависимость. Согласно [52, 79] значение плотности дислокаций при максимальном уширении ∆Н составляет . Из анализа результатов для монокристального никеля (рис. 3.8) видно, что численное значение δ (∆Н) в зависимости от ρ для деформации при 300 и 78 К укладываются на одну прямую [79]. Таким образом, линейная зависимость ширины линии ФМР от средней плотности дислокаций наблюдается не только при постоянной температуре для различных степеней деформации [52], но и для различных температур при фиксированной степени деформации [79]. Найденная в данной работе линейная зависимость ширины линии поглощения от плотности дислокаций хорошо согласуется с выводами работы [55], в которой конкретно для никеля оценен вклад дислокаций в ∆Н.