อ่าน 2 นาที
ข้ามทางลาด
ใน วิทยาศาสตร์วัสดุ การเลื่อนข้ามระนาบ (cross slip) คือกระบวนการที่ ดิสโลเคชันแบบเกลียว เคลื่อนที่จาก ระนาบ การเลื่อน หนึ่ง ไปยังอีกระนาบหนึ่งเนื่องจาก ความเค้น เฉพาะที่...
ข้ามทางลาด

ในวิทยาศาสตร์วัสดุการเลื่อนข้ามระนาบ (cross slip)คือกระบวนการที่ดิสโลเคชันแบบเกลียวเคลื่อนที่จาก ระนาบ การเลื่อน หนึ่ง ไปยังอีกระนาบหนึ่งเนื่องจากความเค้น เฉพาะที่ กระบวนการนี้ช่วยให้ดิสโลเคชันแบบเกลียวเคลื่อนที่แบบไม่เป็นระนาบได้ ส่วนการเคลื่อนที่แบบไม่เป็นระนาบของดิสโลเคชันแบบขอบ (edge dislocation) เกิดขึ้นได้จากการปีน (climb )
เนื่องจากเวกเตอร์เบอร์เกอร์ของดิสโลเคชันแบบเกลียวที่สมบูรณ์แบบนั้นขนานกับเส้นดิสโลเคชัน จึงมีระนาบการเลื่อนที่เป็นไปได้จำนวนอนันต์ (ระนาบที่ประกอบด้วยเส้นดิสโลเคชันและเวกเตอร์เบอร์เกอร์) ซึ่งแตกต่างจากดิสโลเคชันแบบขอบหรือแบบผสมซึ่งมีระนาบการเลื่อนเพียงระนาบเดียว ดังนั้น ดิสโลเคชันแบบเกลียวจึงสามารถเลื่อนไปตามระนาบใดก็ได้ที่ประกอบด้วยเวกเตอร์เบอร์เกอร์ ในระหว่างการเลื่อนข้าม ดิสโลเคชันแบบเกลียวจะเปลี่ยนจากการเลื่อนไปตามระนาบการเลื่อนหนึ่งไปเป็นการเลื่อนไปตามระนาบการเลื่อนที่แตกต่างกัน ซึ่งเรียกว่าระนาบการเลื่อนข้าม การเลื่อนข้ามของดิสโลเคชันที่เคลื่อนที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน[ 1 ]
กลไก
ระนาบการเลื่อนข้ามที่เป็นไปได้ถูกกำหนดโดยระบบผลึกใน โลหะ ลูกบาศก์ ศูนย์กลางตัว (BCC) ดิสโลเคชันแบบเกลียวที่มี b=0.5< 1 11> สามารถเลื่อนบนระนาบ {110}, {112} หรือ {123} ซึ่งทั้งหมดมีความหนาแน่นการบรรจุที่เทียบเคียงกันได้[ 2 ]ในโลหะลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า (FCC) ดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถเลื่อนข้ามจากระนาบประเภท {111} หนึ่งไปยังอีกระนาบหนึ่งได้ อย่างไรก็ตาม ในโลหะ FCC ดิสโลเคชันแบบเกลียวบริสุทธิ์จะแยกตัวออกเป็นดิสโลเคชันย่อยแบบผสมสองตัวบนระนาบ {111} และดิสโลเคชันแบบเกลียวที่ขยายออกไปสามารถเลื่อนได้เฉพาะบนระนาบที่มีดิสโลเคชันย่อยสองตัวเท่านั้น[ 3 ]กลไก Friedel-Escaig และกลไก Fleischer ได้รับการเสนอเพื่ออธิบายการเลื่อนข้ามของดิสโลเคชันย่อยในโลหะ FCC
ในกลไก Friedel-Escaig ดิสโลเคชันบางส่วนสองตัวจะหดตัวลงจนกลายเป็นดิสโลเคชันแบบเกลียวที่สมบูรณ์แบบบนระนาบการเลื่อนเดิม จากนั้นจะแยกตัวออกจากกันอีกครั้งบนระนาบการเลื่อนขวาง ทำให้เกิดดิสโลเคชันบางส่วนที่แตกต่างกันสองตัว จากนั้น แรง เฉือน อาจผลักดันให้ดิสโลเคชันขยายตัวและเคลื่อนที่ไปยังระนาบการเลื่อนขวาง[ 4 ]การจำลองอะตอมได้ยืนยันกลไก Friedel-Escaig แล้ว[ 5 ]
อีกทางเลือกหนึ่ง ในกลไกของเฟลเชอร์ ดิสโลเคชันบางส่วนหนึ่งตัวจะถูกปล่อยออกมาบนระนาบครอสสลิป จากนั้นดิสโลเคชันบางส่วนสองตัวจะหดตัวบนระนาบครอสสลิป ทำให้เกิดดิสโลเคชันแบบแท่งขั้นบันได จากนั้นดิสโลเคชันบางส่วนอีกตัวจะรวมกับดิสโลเคชันแบบแท่งขั้นบันไดเพื่อให้ดิสโลเคชันบางส่วนทั้งสองอยู่บนระนาบครอสสลิป เนื่องจากแท่งขั้นบันไดและดิสโลเคชันบางส่วนใหม่มีพลังงานสูง กลไกนี้จึงต้องการความเค้นที่สูงมาก[ 3 ]
บทบาทในความยืดหยุ่น
การเลื่อนข้ามมีความสำคัญต่อความเป็นพลาสติกเนื่องจากช่วยให้ระนาบการเลื่อนเพิ่มเติมสามารถทำงานได้ และช่วยให้ดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้ ดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ สิ่งกีดขวางในระนาบการเลื่อนหลัก (ระนาบที่มีความเค้นเฉือนที่แก้ไขได้สูงสุด) ดิสโลเคชันแบบเกลียวอาจเลื่อนไปยังระนาบการเลื่อนอื่นจนกว่าจะผ่านสิ่งกีดขวางไปได้ จากนั้นจึงสามารถกลับไปยังระนาบการเลื่อนหลักได้[ 3 ]จากนั้นดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้ด้วยการเคลื่อนที่แบบอนุรักษ์ (โดยไม่จำเป็นต้องมีการแพร่ของอะตอม) ซึ่งแตกต่างจากดิสโลเคชันแบบขอบที่ต้องปีนขึ้นไปเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบๆ สิ่งกีดขวาง ดังนั้น วิธีการบางอย่างในการเพิ่มความเค้นคราของวัสดุ เช่นการเสริมความแข็งแรงด้วยสารละลายของแข็งจึงมีประสิทธิภาพน้อยลง เนื่องจากเนื่องจากการเลื่อนข้ามทำให้ไม่สามารถปิดกั้นการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันแบบเกลียวได้[ 6 ]
ที่อัตราความเครียดสูง (ระหว่างขั้นตอนที่ II ของการแข็งตัวจากการทำงาน ) การจำลองพลวัตการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันแบบแยกส่วน (DD) ชี้ให้เห็นว่าการเลื่อนข้ามส่งเสริมการสร้างดิสโลเคชันและเพิ่มความเร็วของดิสโลเคชันในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับอัตราความเครียด ซึ่งมีผลทำให้ความเค้นไหลและการแข็งตัวจากการทำงาน ลดลง [ 7 ]
การเลื่อนข้ามระนาบยังมีบทบาทสำคัญในการฟื้นตัวแบบไดนามิก (การเพิ่มความแข็งแรงจากการทำงานระยะที่ 3) โดยส่งเสริมการทำลายล้างของดิสโลเคชันแบบเกลียว และจากนั้นดิสโลเคชันแบบเกลียวจะเคลื่อนที่ไปยังการจัดเรียงที่มีพลังงานต่ำกว่า
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ข้ามทางลาด
ใน วิทยาศาสตร์วัสดุ การเลื่อนข้ามระนาบ (cross slip) คือกระบวนการที่ ดิสโลเคชันแบบเกลียว เคลื่อนที่จาก ระนาบ การเลื่อน หนึ่ง ไปยังอีกระนาบหนึ่งเนื่องจาก ความเค้น เฉพาะที่...
กลไก
ระนาบการเลื่อนข้ามที่เป็นไปได้ถูกกำหนดโดย ระบบผลึก ใน โลหะ ลูกบาศก์ ศูนย์กลางตัว (BCC) ดิสโลเคชันแบบเกลียวที่มี b=0.
บทบาทในความยืดหยุ่น
การเลื่อนข้ามมีความสำคัญต่อ ความเป็นพลาสติก เนื่องจากช่วยให้ระนาบการเลื่อนเพิ่มเติมสามารถทำงานได้ และช่วยให้ดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้ ดิสโลเคชันแบบเกลียวสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ สิ่งกีดขวางในระนาบการเลื่อนหลัก...
ดูเพิ่มเติม
ลื่น การเสียรูปพลาสติก ดัชนีมิลเลอร์ ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cross_slip&oldid=1322317006 "