Engineering Transactions, 36, 2, pp. 269-298, 1988

Możliwości Opisu Uśrednionej Gęstości i Rozkładu Dyslokacji za Pomocą Równań Dyfuzji ze Źródłami

S. Pilecki
Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Warszawa
Poland

Praca ma na celu wykazanie, iż uśrednione efekty przemieszczeń dyslokacji (i defektów punktowych) można opisać za pomocą równań dyfuzji z dodatkowymi źródłami dodatnimi i ujemnymi. Wychodząc z ogólnie znanych związków między odkształceniem plastycznym a przemieszczeniami dyslokacji, wskazano na analogie strumienia dyslokacji występującego w tych związkach, a strumieniem dyslokacji dryfujących pod wpływem zmiennych obciążeń. Podkreślono, że działanie obciążenia zewnętrznego jest równoważne działaniu gradientu potencjału chemicznego, a zatem następstwa (zmiennych) obciążeń mogą być opisane równaniem dyfuzji w postaci Onsagera. Omawiając możliwe postacie równań dyfuzji (Onsagera i Ficka) zwrócono uwagę na ich równoważność i wymienność. Równie dobrze można korzystać z jednej lub z drugiej ich postaci, jeśli tylko prawidłowo ustali się warunki graniczne i wartości współczynników (ruchliwości lub dyfuzji). Wykorzystując przykłady skutków odwrotnej dyfuzji i rozpadu spinodalnego stopów wyrażono nadzieję na możliwość opisu złożonej struktury dyslokacyjnej za pomocą równań dyfuzji z dodatkowymi składnikami wyrażającymi bardziej złożone procesy. Sformułowano równanie dyfuzji ze źródłami i z uwzględnieniem m. in. oddziaływania powierzchni zewnętrznej metalu, umożliwiające obliczenie średniej gęstości dyslokacji lub defektów punktowych oraz ich przestrzennego rozkładu.

Full Text: PDF

References

M. F. ASHBY, H. J. FROST, in: Constitutive equations in elasticity (Ed. A. S. ARGON), p. 117, Cambridge, London 1975.

M. F. ASHBY, Acta Met., 20, 887, 1972.

A. B. CROSSMAN, M. F. ASHBY, Acta Met., 23, 425, 1975.

U. F. KOCKs, A. S. ARGON, M. F. ASHBY, Thermodynamics and kinetics of slip, Progress in Materials Science, vol. 19, Pergamon Press, Oxford, New York 1975.

P. P. GILLIS, J. N. KELLY, Acta Met., 20, 947, 1972.

A. FOURDEUX, A. WROŃSKI, Acta Met., 11, 1271, 1963.

J. H. GITTUS, Acta Met., 22, 1179, 1974.

R. J. ARSENAULT, J. WEERTMAN, Acta Met., 11, 1119, 1963.

A. H. COTTRELL, Dislocations and plastic flow in crystals, Oxford Univ. Press, p. 195, London 1953.

J. C. M. LI, Acta Met., 11, 1269, 1963.

W. G. JOHNSTON, J. J. GILMAN, J. Appl. Phys., 30, 129, 1959.

N. S. AKULOV, Acta Met., 12, 1195, 1964. Дислокачии и пласмичносмь, lzd. AN BSSR, Mi11sk 1961.

G. A. WEBSTER, Phil. Mag., 14, 775, 1966.

N. MOTT, in: Dislocation and mechanical properties of crystals, Wiley, New York 1957.

J. C. GROSSKREUTZ, H. MUGHRABI, in: Constitutive equations in plasticity (ed. A. S. ARGON), MIT Press, Cambridge, London 1975.

J. P. HIRTH, J. LOTHE, Theory of dislocation, McGraw-Hill Inc., New York 1968.

J. S. KOHLER, in: Imperfections in nearly perfect crystals, Wiley, New York 1952.

A. GRANATO, J. Appl. Phys., 27, 789, 1956.

T. JOSSANG, K. SKYLSTAD, J. LOTHE. in: The relation between structure and mechanical properties of metals, Her Majesty's Stat. Office, London 1963.

S. PILECKI, Fracture, 1977, vol. 2, 687, ICF4, Waterloo, Canada, June 19-24, 1977.

N. S. AKULOV, Phil. Mag., 9, 797, 1964.

C. E. FELTNER, Acta Met., 11, 817, 1963.

K. R. EVANS, E. B. SCHWENK, Acta Met., 18, 1, 1970.

K. LINGA MURTY, F. A. MOHAMED, J. E. DORN, Acta Met., 20, 1009. 1972.

L. DARKEN, Trans. AIME, 174, 184, 1948.

H. CONRAD, in: The relation between structure and mechanical properties of metals, Her Majesty's Stat. Office, London 1963.

P. G. SHEWMON, Diffusion in solids, McGraw-Hill Comp., New York-London 1963.

R. N. STEVENS, R. DUTTON, M. P. PULS, Acta Mel, 22, 629, 1974.

J. C. M. LI, F. V. NOLFI, C. A. JOHNSON, Acta Met., 19, 749, 1971.

R. N. STEVENS, R. DUTTON, Mat. Sci. Engng., 8, 220, 1971.

M. P. PULS, R. DUTTON, R. N. STEVENS, Acta Met., 22, 639, 1974.

M. F. ASHBY, Scripta Met., 3, 837, 1969.

M. F. ASHBY, Scripta Met., 3, 843, 1969.

M. F. ASHBY, R. A. WERRALL, Acta Met., 21, 149, 1973.

S. R. DE GROOT, Thermodynamics of irreversible processes, Interscience Publ., New York 1952.

J. W. CAHN, Acta Met., 11, 1275, 1963.

J. W. CAHN, Acta Met., 9, 795, 1961.

S. M. ALLEN, J. W. CAHN, Acta Met., 23, 1017, 1975.

L. A. SWANGER, P. K. GUPTA, A. R. COOPER, Acta Met., 18, 9, 1970.

E. L. HUSTON, J. W. CAHN, J. E. HILLIARD, Acta Met., 14, 1053, 1966.

J. W. CAHN, Acta Met., 14, 1685, 1966.

R. W. HOPPER, D. R. UHLMAN, Acta Met., 21, 35, 267, 377, 1973.

W. G. HENRY, S. SAIMOTO, Acta Met., 21, 499, 1973.

T. ERICSSON, Acta Met., 14, 1973, 1966.

R. J. LIVAK, G. THOMAS, Acta Met., 22, 589, 1974.

S. PILECKI, Wstęp do dyfuzyjnej teorii zmęczenia metali, Prace IPPT PAN, 8, 1971.

S. PILECKI, [w przygotowaniu].

L. H. SCHWARTZ, S. MAHAJAN, J. T. PLEWES, Acta Met., 22, 601, 1974.

B. BURTON, B. D. BASTOW, Acta Met., 21, 13, 1973.

E. P. BUTLER, V. RAMASWAMY, P. R. SWANN, Acta Met., 21, 517, 1973.

H. HAKEN, Advanced synergetics, Springer, Berlin-Tokio, 1983.

H. KAKEN (ed.), Chaos and order in nature, Springer Serier in Synergetics, vol. 11, Berlin 1981.

W. SEITH, Diffusion in Metallen, Springer, Berlin 1955.




Copyright © 2014 by Institute of Fundamental Technological Research
Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland