Luxaciones geométricamente necesarias

Dislocaciones Geométricamente necesarias son como-firmado dislocaciones necesarios para acomodar para el plástico de flexión en un material cristalino . ^[1] Están presentes cuando la deformación plástica de un material va acompañada de gradientes internos de deformación plástica. ^[2] Están en contraste con las dislocaciones almacenadas estadísticamente, con estadísticas de signos positivos y negativos iguales, que surgen durante el flujo plástico de procesos de multiplicación como la fuente de Frank-Read.

A medida que avanza el esfuerzo, la densidad de la dislocación aumenta y la movilidad de la dislocación disminuye durante el flujo de plástico. Hay diferentes formas a través de las cuales se pueden acumular las dislocaciones. Muchas de las dislocaciones se acumulan por multiplicación, donde las dislocaciones se encuentran por casualidad. Las dislocaciones almacenadas en tales progresos se denominan dislocaciones almacenadas estadísticamente, con la densidad correspondiente . ^[2] En otras palabras, son dislocaciones desarrolladas a partir de procesos de atrapamiento aleatorios durante la deformación plástica. ^[3]${\ Displaystyle \ rho _ {s}}$

Además de la dislocación almacenada estadísticamente, las dislocaciones geométricamente necesarias se acumulan en campos de gradiente de deformación causados ​​por restricciones geométricas de la red cristalina. En este caso, la deformación plástica va acompañada de gradientes internos de deformación plástica. La teoría de las dislocaciones geométricamente necesarias fue introducida por primera vez por Nye ^[4] en 1953. Dado que las dislocaciones geométricamente necesarias están presentes además de las dislocaciones almacenadas estadísticamente, la densidad total es la acumulación de dos densidades, por ejemplo , donde es la densidad de las dislocaciones geométricamente necesarias. .${\ Displaystyle \ rho _ {s} + \ rho _ {g}}$${\ Displaystyle \ rho _ {g}}$

La flexión plástica de un monocristal se puede utilizar para ilustrar el concepto de dislocación geométricamente necesaria, donde los planos de deslizamiento y las orientaciones del cristal son paralelos a la dirección de flexión. El cristal perfecto (no deformado) tiene una longitud y un grosor . Cuando la barra de cristal se dobla a un radio de curvatura , se forma un gradiente de deformación donde se produce una deformación por tracción en la parte superior de la barra de cristal, aumentando la longitud de la superficie superior de a . Aquí es positivo y se supone que su magnitud es . Del mismo modo, la longitud de la superficie interior opuesta se reduce de a${\ Displaystyle l}$${\ Displaystyle t}$${\ Displaystyle r}$${\ Displaystyle l}$${\ Displaystyle l + dl}$${\ displaystyle dl}$${\ Displaystyle t \ theta / 2}$${\ Displaystyle l}$${\ displaystyle l-dl}$debido a la tensión de compresión causada por la flexión. Por lo tanto, el gradiente de deformación es la diferencia de deformación entre las superficies del cristal exterior e interior dividida por la distancia sobre la que existe el gradiente.

Figura para explicar la formación de dislocaciones geométricamente necesarias en un monocristal.