Материаловедение в машиностроении

теоретической. Однако их получение – сложный способ. При выращивании в вакууме нитевидных кристаллов длиной до 2 мм и толщиной 0,5…20 мкм (т.н. «усы»), имеющие прочность, близкой к теоретической (для железа σ в =13000 МПа, для меди σ в =30 000 МПа). Второе направление широко используется в промышленности. Существует несколько способов торможения дислокаций: один из них - уменьшение размеров зерен, т.к. границы зерна являются препятствием для перемещения дислокаций. Способ реализуется при выплавке стали путем добавки в расплав модифицирующих добавок (бор), которые не дают зерну расти. Второй способ - это добавление в кристаллическую решетку атомов других элементов. Чужеродные атомы окружают дефекты (создаются т.н. атмосферы Котрелла), блокируют их и не дают возможности дислокациям перемещаться. Легирование стали хромом, вольфрамом, марганцем, ванадием и другими легирующими элементами значительно повышает ее прочность. Третий способ - создать препятствие для перемещения дислокаций любыми искажениями кристаллической решетки и инородными «включениями», соизмеримыми с размерами кристаллических ячеек. В качестве таких упрочнителей применяют карбиды, нитриды, окислы, интерметаллиды. Стали и сплавы, в составе которых имеются подобные соединения, обладают высокой прочностью. Наконец, четвертый, самый простой способ упрочнения металла - это пластическая деформация. С увеличением степени деформации растет количество дислокаций и уменьшается их подвижность. Это приводит к увеличению плотности дислокаций. Однако, увеличение плотности дислокаций ведет к упрочнению металла до определенного предела. Однако при достижении их плотности 10 11 …10 12 наступает разрушение металла. Пластическая деформация поликристаллического металла протекает аналогично деформации монокристалла - путем сдвига (скольжения) или двойникования. Однако, сначала пластическая деформация может происходить лишь в отдельных зернах, у которых плоскости скольжения 60