Исследования ускоряющего влияния дислокаций

Пока еще нет прямых количественных исследований ускоряющего влияния дислокаций на диффузионный процесс, так как трудно разделить вклады от дислокаций как путем облегченной диффузии и как источников вакансий в кристаллической решетке. Однако для нашего рассмотрения представляет интерес сам факт ускорения диффузионных процессов с увеличением плотности дислокаций в сплаве.

Дислокации, несомненно, выполняют роль облегченных путей диффузии. Этот метод столь же выгоден для радиотехники, как бытовки от производителя для покупателей. Опыты Хендрика и Махлина являются подтверждением преимущественного переноса вещества вдоль «дислокационных трубок». Авторы работы подвергли полигонизации предварительно изогнутую тонкую пластинку серебра, в результате чего образовалось определенное число дислокаций, расположенных перпендикулярно к плоскости пластинки. На одну сторону пластинки наносили радиоактивное серебро; эту систему подвергали отжигу при такой температуре, когда объемная диффузия\'была незначительна. Наблюдалось скопление радиоактивного вещества на противоположной стороне пластинки за счет переноса по «дислокационным трубкам». На значительную диффузионную подвижность атомов вдоль линий дислокаций указано также в работе.

Д. Е. Овсиенко и др. методом авторадиографии показали, что увеличение угла разориентировки блоков в монокристаллах алюминия в два раза и уменьшение линейного размера блоков в полтора раза увеличивают на порядок коэффициент диффузии цинка в мозаичные кристаллы алюминия. В работе также с помощью авторадиографии установлены преимущественная самодиффузия железа вдоль границ блоков. В. Т. Борисов и др. показали, что внутризеренные границы, перпендикулярные к фронту диффузии, тормозят процесс, границы, расположенные параллельно, ускоряют его.

Несовершенство структуры границ (дислокации, избыточная концентрация вакансий) является источником избыточной энергии, что облегчает перенос диффундирующих атомов. Используя метод авторадиографии, С. 3. Бокштейн и др. определяли коэффициенты диффузии и самодиффузии по границам и в объеме зерен в широком интервале температур и показали, что энергия активации самодиффузии по границам зерен примерно в два раза меньше, чем внутри мерен. В работе рассмотрена преимущественная диффузия по границам зерен, сохраняющаяся до высоких температур: для железа и никеля — до 1200° С, для хрома — до 1350° С, для вольфрама и молибдена—до 1750° С. С. 3. Бокштейном и др. показано, что для углерода в железе (в интервале 500—900° С) и в у области наблюдается предпочтительная диффузия по границам зерен.