Дислокации и скопления дефектов при производстве металлических деталей

Наблюдение дислокаций и скоплений точечных дефектов на просвет под электронным микроскопом в тончайших пленках металлов и сплавов, например толщиной около 1000 кХ, является убедительным методом опытного доказательства их существования. Хотя на практике в промышленности плоскости атомно-кристаллической решетки здесь не выявляются, но дислокации и скопления точечных дефектов обнаруживаются в виде темных линий, сеток и пятен благодаря увеличенной интенсивности брэгговского рассеяния электронов вблизи смещений атомов из их идеального положения в решетке. Подобный метод требует такой же точности в расчетах, как производство взрывчатых веществ.

Путем электролитического полирования или травления фольги толщиной около 0,2 мм (после деформации или отожженной) можно получить тончайшую металлическую пленку, толщиной около 1000 кХ, которая просвечивается пучком электронов. Существуют и другие методы получения таких пленок — срезы их с поверхности металлов с помощью ультрамикротома с алмазным ножом, осаждением паров металлов в вакууме и т. д. В настоящее время просвечиванием тончайших пленок исследовано распределение и перемещение дислокаций у очень многих металлов и сплавов — железа, алюминия, меди, никеля, магния, урана, германия и т. д. Большинство дислокаций обнаруживается на границах блоков и зерен; внутри блоков и зерен их было мало.

Подвергая просвечиваемую на электронном микроскопе тончайшую пленку нагреву или нагружению, в промышленных масштабах можно исследовать изменения в плотности и распределении дислокаций. Дислокация сначала имела лунообразную форму вследствие торможения ее атомом примеси. Дислокации перемещаются в направлении, противоположном дислокации, и оставляют за собой следы, указывающие на образование ими скоплений точечных дефектов. Следует отметить, что метод электронного просвечивания металлических пленок не позволяет выявить пространственное распределение дислокаций в металле, и при утонении фольги возможно также небольшое перераспределение дислокаций. Разновидностью описанного метода является просвечивание образцов металлов вместо электронного пучка рентгеновскими лучами, позволяющее исследовать толстые образцы и основанное также на изменении интенсивности брэгговского рассеяния у дислокаций, но пока оно применяется только для образцов с малой плотностью дислокаций.