Теория дислокаций позволила объяснить механизм полигонизации. Остаточный изгиб кристалла связан с избытком краевых дислокаций одного знака.
Соответствующие им неполные вертикальные атомные плоскости, выходящие на верхнюю грань кристалла, действуют как клинья, изгибающие кристалл. При отжиге дислокации одного знака перераспределяются и выстраиваются одна над другой в стенки.
При этом под областью разрежения от одной дислокации оказывается область сгущения от другой дислокации и поля упругих напряжений дислокаций в значительной мере взаимно компенсируются. Стенка из дислокаций не имеет дальнодействующего поля напряжений.
Следовательно, образование дислокационных стенок — энергетически выгодный процесс, который должен идти самопроизвольно. Однако для его развития необходима термическая активация.
Схема, полигонизации
Схема, полигонизации:
а — хаотичное распределение краевых дислокаций в изогнутом кристалле;
б — стенки из дислокаций после полигонизации.
Дислокационные стенки в изогнутом кристалле образуются в результате сочетания процессов скольжения и переползания дислокаций.
Из простого сопоставления рисунке, а и б видно, что только скольжением в горизонтальных плоскостях дислокации не могут установиться одна над другой в виде вертикальной стенки. Для этого необходимо переползание, а оно состоит в достраивании или растворении кромок неполных атомных плоскостей и обеспечивается медленным диффузионным процессом.
Скорость переползания — наиболее медленного процесса — определяет скорость выстраивания дислокаций в стенки.
«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков