 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
材料科学基础答案
下载积分：30
内容提示：材料科学基础答案
文档格式：DOC|
浏览次数：202|
上传日期： 09:14:31|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
材料科学基础答案
官方公共微信第3章 晶体缺陷(2)-位错的基本类型与特征_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
第3章 晶体缺陷(2)-位错的基本类型与特征
上传于||暂无简介
大小：2.95MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢位错理论 收藏版_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
位错理论 收藏版
上传于||文档简介
&&经​典​位​错​理​论
大小：7.25MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢第四章 晶体缺陷_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
第四章 晶体缺陷
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩132页未读，继续阅读
你可能喜欢第二章 实际晶体中的位错行为实际晶体与连续弹性介质的差别?晶体是周期排列的 ? 晶格阻力（P-N力）； ?晶体的各向异性 ? 实际晶体有固定的滑移面和滑移方向； ?实际晶体的原子具有独特的堆垛方式 ? 层错、部分位错和全位错。目录第一节 P-N模型与P-N力第二节 弯折和割阶 第三节 扩散滑移与攀移机制 第四节 割阶位错的滑动 第五节 晶体中的全位错与滑移系统第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应 第八
节 面心立方晶体中扩展位错的运动 第九节 面心立方中的层错四面体第一节 P-N模型与P-N力一、晶格阻力的由来?W ? ?L ? ?W ? ?W ? ? ? ? ? ?? ? ? ? L ?e ? L ?c ?? W ?? ?? L ? ?? W ?? L ?? Gb2 R ? ? ln ? ＝ 2? ? e 4? (1 ?? ) Gb R ? ? ln ? ＝ 4? 2? ?e2 螺 刃ΔW（ r0 ? 2? )u?W ? ? ? 是位错心部的能量变化，常被称作错排能 Wm 。 ? L ?c可见，心部能量的随着位置的改变而发生周期性 变化，造成位错运动的阻力。 我们的任务就是要求得这个阻力。WWmWe? 需要建立模型。第一节 P-N模型与P-N力u二、P-N模型（简单立方）1、模型建立? b ?? 2 ? b ? ( x) ? ? 第一步：插入原子面，上下两个原子面相对移动 ： 2 ?? b ? 2 ?b/2 b/2 1 2 3 4 5 6 7x ? 0; x ? 0;注意，这一步操作并不产生应力。b 8Y 1 2 3 4 5 6 7 8d+ux-ux X1＇2＇3＇4＇5＇6＇7＇8＇1＇2＇3＇4＇5＇6＇7＇8＇第一节 P-N模型与P-N力二、P-N模型（简单立方）1、模型建立Y第二步：假设每个原子移动ux，2u x，12345678则相邻原子相对应动则同号原子之间相对位移：b ? 2u x ? ? ? 2 ? ( x) ? ? ?2u ? b ? x 2 ?x ? 0，u x ? 0; x ? 0，u x ? 0;1＇ 2＇ 3＇ 4＇ 5＇+ux-ux X6＇7＇8＇这一步是原子之间相互吸引产生应变，也就有 u x位移。 注意： 1、 (x ) 是错排面上任意两个同号原子之间的相对位移； ?u 2、 x 是错排面上下两块晶体滑移面上原子的位移。第一节 P-N模型与P-N力二、P-N模型（简单立方）2、边界条件这里的任务就是求出 u x 的解： 由于在x ? ??处，位错的影响消失，滑移面上下同号原子对齐，所以 ? (?)＝0b ? u x (?? ) ? ?u x (?? ) ? ? 4ux※这就是 u x (x) 必须满足的边界条件。+b/4x-b/4第一节 P-N模型与P-N力二、P-N模型（简单立方）u 3、 x 表达式的求解：（1）假设 ? yx是相对位移 ? (x) 的正弦函数（周期为b）：? yx＝C ? sin当? (x) 很小时，根据虎克定律：2?? ( x) b? yx＝4?u x 2?? ( x) ? C G ? ? ( x) Gb Gb ? ?C ? ? ? yx＝ ? sin b d 2?d 2?d b（2）把上下两块晶体视作连续弹性介质，则可以把位错线视作连续分布的小位错。? 在 x ? 处 d x ?范围内的柏氏矢量为： b?dx? ? ?2? ?小位错在x处产生的切应力为：dux? ? dx? dx ? ?G ? b? ? dx? 1 G ? dux ? ? 1 ? dx? ? ?? ?? dx ? x ? x? x ? x? ? ? 2? (1 ?? ) x ? x ? (1 ?? ) ?将其积分可以求出滑移面上的切应力： yx ????G 1 du ?? x ? ? ? dx? ? dx? x? x? x ? x? ? ? (1 ?? ) ? ??第一节 P-N模型与P-N力??二、P-N模型（简单立方）u 3、 x 表达式的求解：比较（1）和（2）两式可以得到积分方程：??? dux ? ? dx ? x ? x? 4?u x (1 ?? )b ? ? ? dx? ? ? sin ? x ? x? 2d b ??b x ? u x ? ? arctg 2? ?? －位错的半宽度： 刃＝ ?d d ? ； 螺＝ ； 2? (1 ?? ) 2?? 螺＝(1 ?? )? 刃第一节 P-N模型与P-N力二、P-N模型（简单立方）4、应力场求解：进一步可以求出：? yx （x,0)＝ -Gb x ? 2 2? (1 ? ? ) x ? ? 2? ?? xy ? ? ? ?? xx ? ? ? ?? yy ? ? ?? ? zz ?? Gb x 2 xy( y ? ? ) ? ??? 2 ? 2? (1 ? ? ) ? x ? ( y ? ? ) 2 x2 ? ( y ? ? )2 ???? ? 2 ? ? ?? 3 y ? 2? Gb 2 y( y ? ? ) 2 ? ? ?? ? 2? (1 ? ? ) ? x 2 ? ( y ? ? ) 2 x2 ? ( y ? ? )2 ???? ? 2 ? ? ? ? ? 2 ? ? ?? Gb y 2x 2 y ? ? ?? 2 ? 2 2? (1 ? ? ) ? x ? ( y ? ? ) x2 ? ( y ? ? )2 ???? ? (? xx ? ? yy ) ? -Gb ? y ?? ? 2 ? (1 ? ? ) x ? ( y ? ? ) 2注意：当 r ? x ? y2?1 2 2??? ? 时，该位错的应力场与连续介质中应力场相同。因此，P-N模型消除了连续介质模型在位错中心的奇异点。第一节 P-N模型与P-N力三、晶格阻力与P-N力1、Peierls 位错的能量一般认为： W ? We ? Wm? 刃 Gb 2 R We ＝ ? ln ? 4? (1 ? ? ) 2? ? ? 2 ?W 螺＝ Gb ? ln R ? e 4? 2? ?（ r0 ? 2? )We－晶体的弹性能；? 刃 Gb2 ?W e ＝ 4? (1 ? ? ) ? ? 2 ?W 螺＝ Gb ? e 4? ?Wm －错排能，即滑移面上下两层原子的相互作用能。如不考虑位置，只考虑整个错排面的能量，则 Wm可以表达为：一般取 lnR ? 10 ? We ? 10Wm 2?但是，这样求出的 W总 值仍然是个常数，仍然无法求出晶格阻力。 只有根据位置的不同来求出能量，才能确定晶格阻力。第一节 P-N模型与P-N力三、晶格阻力与P-N力1、Peierls 位错的能量如果位错恰好在对称位置时，可以近似地认为原子的位置为：x?1 nb, 2n ? ?1, n ? ?2, n ? ?3,??ΔW如果位错偏离对称位置 ? b 时（?? 1 的分数），则：x?1 nb＋?b, 2n ? ?1, n ? ?2, n ? ?3,??u通过计算任意一对原子的错排能 ? m再通过求和得到整个滑移面的错排能； 然后再利用傅立叶求和公式，求出位错在任意位置的错排能（刃型位错）：Gb2 W Wm (? ) ? ? P ? cos 4?? 4? (1 ?? ) 2Gb2 ? 4?? ? ? exp? ? ? ――P-N位垒，用以表示位错周期势能。 其中， WP ? ? (1 ?? ) ? b ?第一节 P-N模型与P-N力三、晶格阻力与P-N力1、Peierls 位错的能量Gb2 ? 4?? ? WP ? ? exp? ? ? ? (1 ?? ) ? b ?W P 是一个很重要的参数，用以表示位错周期势能，是晶体的一个性质。当位错从一个平衡位置移动到另一个平衡位置时，必须翻越这个能峰。 所以， P 的大小会影响到位错的可动性。， W FCC的 W P 低。 BCC的不同点阵类型的 W P 不同W P 高，W刃WP Gb2 R Gb2 ? W e ＋Wm (? )＝ ? ln ? ? ? cos4?? 4? (1 ?? ) 2? 4? (1 ?? ) 2刃第一节 P-N模型与P-N力三、晶格阻力与P-N力2、晶格阻力晶格阻力在数值上等于：W F ?W ?W ?? 1 ? ? WP ? ?? ?? ? ?? ? ? cos 4?? ? ? ? P ? ?? 4? ? sin 4?? ? ? L ?x ?? ?x b ?? ? 2 2b ? 1 Gb 2 ? 4?? ? ?? ? ? exp? ? ? ? ?? 4? ? sin 4?? ? 2b ? (1 ? ? ) ? b ? ? F 2Gb ? 4?? ? ? ? exp? ? ? ? sin 4?? L 1 ?? ? b ?晶格阻力表达式的特点： ?是作用在单位长度位错线上的晶格阻力； ?是一种周期力。第一节 P-N模型与P-N力三、晶格阻力与P-N力3、P-N力晶格阻力用切应力来表达（F ? ? ? b ）： L 2G ? 4?? ? ? (? ) ? ? exp? ? ? ? sin 4?? 1 ?? b ? ?1 当 sin 4?? ?时，F 达到极大值，称之为P-N力： L 2Gb ?F? ? 4?? ? ? exp? ? ? ? ? ? L ? max 1 ?? b ? ? ?2G ? 4?? ? ? exp? ? ? 1 ?? ? b ?这是不对的，所以这个模型应当有缺陷。相应的最大剪切应力阻力称之为P-N应力：?P ?W ※当 ? ? 0 时， (? ) 达到最大值。第一节 P-N模型与P-N力四、P-N力的应用1、P-N力的物理意义是什么？2、P-N力的重要性何在？? ? ? ? （1）如何解释晶体实际切变强度与理论强度的差别？ （2）晶体中那些面是易滑移面？为什么？ （3）什么是易滑移方向，为什么？ （4）FCC与BCC相比，哪个的P-N力更大？为什么？?? ?（5）为什么刃型位错的可动性大，而螺型位错的可动性差呢？（6）连续弹性介质中是否有不可动位错？ （7）FCC与BCC相比，哪个屈服强度对温度更敏感？为什么？第一节 P-N模型与P-N力第二节 弯折和割阶一、弯折1、概念：位错线的拐折与位错线处于同一滑移面上。A D2、形成机制（分类）（1）几何性弯折(a)1 2? W0 ? 弯折的宽度一般表达为：m ? d ? ? ? 2W ? ? ? P? 1 W0；所以 ? m ? 22 d 。 一般 W P ?1000弯折形成能可以表达为：WKD A (b)1 2?2d?? (2WP ? W0 )D d A m (c)问题：刃型位错与螺型位错那个更容易形成弯折？为什么？刃 螺 ?? 刃 ? ? 螺 ? WP ? WPGb2 4?? WP ? ? exp(? ) ? (1 ?? ) b第二节 弯折和割阶一、弯折2、形成机制（分类）（2）热学性弯折弯折的形成能： 2WKL? 2Wf ? WinfA? bd2W f――弯折对的自能；? (-) A?BC(+) ? D???DWinf ――弯折对的交互作用能；? Gb2 ? d ? d Wf ? ? ? ln －(1 ?? ) ? ? 4? (1 ?? ) ? ? ? ?Gb2 ? d 2 1 ?? Winf ? ? 8?L 1 ??F d (Winf ) Gb 2 d 2 1 ? ? 弯折对的交互作用力为： ? ? ? L dL 8?L2 1 ? ?这与两个位错之间的作用力不同Fx Gb2 x( x 2 ? y 2 ) ?? ? 2 ; 2 2 L 2? (1 ?? ) ( x ? y ) Fy Gb2 y (3x 2 ? y 2 ) ?? ? 2 ; 2 2 L 2? (1 ?? ) ( x ? y )Fx Ly ?0Gb 2 1 ? ? 2? (1 ? ? ) L第二节 弯折和割阶一、弯折2、形成机制（分类）（3）交割性弯折：由于两个位错相遇，交割而形成的弯折。XXA? b2BP＇ A Q＇ Q P B? b1Y? b1Y第二节 弯折和割阶一、弯折3、弯折的特性（1）可动性大?弯折一般跨越能垒，通过弯折的侧向移动使整个位错翻越能垒，要比整个位错线同时 跨越能垒容易得多。?对于螺型位错而言，一旦出现弯折，则会有刃型位错分量出现，使可动性增大； →冷脆现象的解释――（书中P46页）（2）易于形成，也易于消失?弯折与位错同在一个滑移面上，易于由位错的滑移而消失； ?温度升高时，热激活作用增强，P-N能垒作用相对下降，则在线张力作用下，位错线 容易拉直。第二节 弯折和割阶二、割阶1、概念： 如果位错线的一部分发生了拐折，拐折部分与位错滑移面相互垂直或者不平行，称之为割阶。?? b?? b???????单位割阶――割阶的高度＝b； ?超割阶――割阶的高度&b；第二节 弯折和割阶二、割阶2、形成机制? （1）位错交割 两个位错： 一个穿过滑移面――林位错； ? ?一个位于滑移面内――可动位错；可能形成割阶或弯折。?两个相互垂直的刃型位错的交割? b1条件：位错线相互垂直； 柏氏矢量也相互垂直；Y?1X A?2?? b2?BAP ? P＇ ?b12? b2B?1X?? b1YPP ? 为非障碍性割阶。第二节 弯折和割阶二、割阶2、形成机制（1）位错交割?相互垂直的刃型位错与螺型位错的交割 条件：位错线相互垂直； 柏氏矢量也相互垂直；? b1?1? b2??2b1? b2??2??1b2?? b1刃型位错上形成割阶；螺型位错上形成弯折；第二节 弯折和割阶二、割阶2、形成机制（1）位错交割?相互垂直的螺性位错与螺型位错的交割? b1?1? b2??2? b2??2? b1?? b2?1?? b1各自形成一个刃型割阶。运动特性：只能沿着螺型位错滑移； 随着螺型位错运动时只能是攀移。第二节 弯折和割阶二、割阶2、形成机制（2）热学性割阶由于热扩散而形成的割阶； 割阶：柏氏矢量相同；位错线方向相反；Gb2 d 2 形成割阶对的交互作用力： Finf ? 8?L2 1 ??） （? b??第二节 弯折和割阶二、割阶3、割阶的特性割阶的可动性较差：（1）由于割阶垂直于位错的滑移面，其滑移面不是易滑移面。? 割阶运动困难，从而影响位错的运动。??? b（2）割阶沿着原位错运动方向运动时，只能是攀移。总之，一旦形成割阶就会降低位错的可动性。??第二节 弯折和割阶第三节 扩散滑移与攀移机制学习本节的目的：了解位错运动与晶体中原子扩散之间的关系。 这种关系也反映了晶体结构对位错运动的影响。 所以，本节内容对于加深理解金属的高温变形行为和低温变形行为具有重要意义。 位错的运动有两种基本形式： （1）滑移：一般认为，滑移不涉及原子扩散，属于保守运动； 但有时热激活作用也会使位错线或其中的一部分产生漂移，从而引起滑 移称之为扩散滑移。 （2）攀移：必须有原子扩散。一、弯折的扩散滑移1、弯折扩散滑移的概念弯折扩散滑移是指在外力和热激活作用下弯折的定向漂移。这主要是指，应力较小时，位错线难于整体滑移；此时，却有可能在热激活作用 下使弯折发生定向漂移，进而引起位错线的滑移。2、弯折扩散滑移的机制弯折可以看作是晶体中的微小组元（如同空位和间隙原子一样），它也在不停地进 行着热运动，有向任何方向移动的趋势。? 在外力作用下，弯折倾向于沿外力作用方向移动，从而产生定向漂移。（这个外力很小，不足以使弯折产生一般意义上的滑移）“移动是热激活引起的，而定向是外力造成的”！?也就是说，弯折的移动和溶质原子或空位扩散机制是一样的，因此称为扩散滑移。第三节 扩散滑移与攀移机制一、弯折的扩散滑移3、扩散滑移行为的表征已知： ?在左螺型位错上有一个刃型弯折；Y? b? ?h?所受切应力? zx 较小，尚不足以使弯折运动； ?在热激活作用下可能引起弯折的定向漂移； 求：横向漂移速度 ? k ＝？? zx?kXD ： ?F 解：按照扩散理论，热力学力作用下，原子定向漂移速率为： ? k ? KT（1）首先确定弯折的扩散系数 Dk若弯折运动的激活能为 Wm 时： Dk ? ? D ? a ? exp( ?2Wm ) KT? D－Debye频率；a －原子跳动的距离。F （2）若所施加的切应力为 ? 时，则作用在弯折上的力为：? ? ?b?h ? ?b?h 所以，弯折在外力作用下的扩散滑移速度为： ? k ? Dk ? KT在低温变形时，弯折起着非常重要的作用。第三节 扩散滑移与攀移机制一、弯折的扩散滑移3、弯折扩散滑移的意义（1）当应力较低，不足以使整个位错线滑动时； 或当温度较低，不足以使位错发生攀移时；? 位错运动可以通过弯折的扩散滑移来实现。（2）扩散滑移属于扩散过程，是由原子的热振动引起的； 影响扩散过程的是扩散激活能，而不是P－N力； 对于扩散而言，密堆结构比非密堆结构中的扩散更难。（3）弯折的侧向运动是沿着非密排方向，所需热激活能显著降低。第三节 扩散滑移与攀移机制二、位错线的扩散攀移Q1：扩散攀移的元过程：刃型位错扩散攀移的元过程是点阵缺陷（空位或间隙原子）的发射或湮灭： (1) 吸收间隙原子或发射空位 (2) 发射间隙原子或吸收空位? 产生负攀移； ? 产生正攀移；可见，刃型位错攀移时，要引起周围点阵缺陷数量的变化。Q2：刃型位错周围点缺陷浓度发生变化对位错产生的影响：(1) 若刃型位错周围空位浓度大于平衡浓度时，位错会吸收空位 (2) 若刃型位错周围空位浓度小于平衡浓度时，位错会发射空位? 正攀移； ?负攀移；所以，这相当于空位浓度的变化会在位错上施加一个攀移力，称之为渗透力。第三节 扩散滑移与攀移机制二、位错线的扩散攀移1、渗透力概念：刃型位错附近点缺陷的变化引起的一种攀移力。2、渗透力产生的原因：如果位错线附近空位浓度高于晶体中的空位浓度时， 空位会向位错线上迁移，以降低空位的浓度，从而使位错线发生攀移。 这就好像有一种力作用在位错线上，这种力我们称之为渗透力。 渗透力必然是组态力。3、渗透力的表达式：Fyos L?a ? b3－原子的体积；??KTb?a? lnC C0C0－点缺陷的平衡浓度； C －位错线附近点缺陷的浓度。所以，晶体中刃型位错可能受到两个方向的攀移力：Fy L?Fyel L?Fyos L ?FyFyel L? ? xx ? b －外力正应力引起的攀移力。或者写成矢量形式：? KTb C ? ? ?(? xx ? b) ? j ? ( ? ln ) ? j L ?a C0第三节 扩散滑移与攀移机制二、位错线的扩散攀移4、位错扩散攀移速率：由上述分析可知，位错扩散攀移速率由晶体内空位的体扩散速率所控制。于是，可以用扩散理论来求刃型位错的攀移速率：???DS ??a (? xx ? b) b 2 ? KTD? －空位的体扩散系数：DS ? ?a ? C0 ? D? －原子自扩散系数；DS ? D0 ? exp( ? Q ) KT所以，T↑ ? DS↑↑ ? 位错运动与原子扩散的关系：? ↑；? xx↑↑? ?（1）在外力＋热激活作用下，诱发弯折定向漂移?扩散滑移； （2）在外力＋热激活作用下，诱发点缺陷定向扩散 ?引起整个位错攀移 ?扩散攀移。?引起整个位错滑移第三节 扩散滑移与攀移机制三、割阶位错的攀移问题:带割阶位错的攀移速度应由什么来控制？y?应当是由空位的体扩散来控制。hFi用扩散理论求出割阶运动的速度为：?k?4?DS ? a ? F ?i ? L ? KTz? baxDS －原子的扩散系数；a－割阶移动的距离。由此可以进一步求出位错攀移的速度：?＝b ? Ci? ?i－割阶的形成能。Ci －割阶的浓度，Ci ? exp(?Wi )，它反映的是单位长度上割阶的数量；Wi KT总之，位错运动实质上是与原子扩散有一定关系的。说明位错运动存在热激活问题。 这对于深入理解位错的运动行为与温度的关系很有意义。 在一般情况下，由于所受的作用力较大，往往忽略了热激活作用。第三节 扩散滑移与攀移机制第四节 割阶位错的滑动一、保守性滑动1、带有割阶刃型位错的运动产生条件： （1）割阶间距为L，原位错滑移面为xoy，是易滑移面； （2）割阶也是刃型位错，其滑移面为yoz，是非易滑移面。 求：在切应力作用下，割阶如何运动？ 解：割阶上作用力平衡方程为： ? Tx z y?? b2T ? ? ? b ? l1 ? ? ?b ?l 2? ? ?b ?lT TT Tb所以，割阶两边位错线作用在位错线上的力为：2T 又因为h=b，作用在单位割阶上的力为：L? ?b?lb? ? ?l?? ? l ?? ? ? b所以，可以导致割阶在晶体非易滑移面上滑动， 但总是要拖后（为什么？）。第四节 割阶位错的滑动一、保守性滑动2、带有割阶螺型位错的运动产生条件：螺型位错上有割阶，且割阶的间距不等； 求：在切应力作用下，割阶如何运动？ 解： （1）割阶的性质是什么？z y x R?刃型位错；（2）割阶的滑移面是什么？?xoz；?T1x? bL1（3）在? 作用下位错的运动： ?螺型位错沿y方向运动； ?割阶位错作负攀移；R?1T1 T1y T2y T2b L2由于割阶的间隙不等，线张力在割阶处产生一个平行 于柏氏矢量的力：T2x?2F ? T (cos? S ? cos? L )又由于 ? ? b ?T ，在各段受力相同时， R弯曲半径相同，但各段的截距不同， 所以，其弓弯角不同：?1 ? ? 2??第四节 割阶位错的滑动一、保守性滑动2、带有割阶螺型位错的运动问题1：在力F的作用下，会有什么结果？ 会使割阶2向左运动；割阶3向右运动； 使两个割阶聚合起来： 如果割阶符号相同 ?形成超割阶 如果割阶符号相反? 相互销毁聚合作用的结果是使割阶间距趋于相等 ?形成位错偶极子 问题2：割阶聚合形成位错偶极子的形态？ （1）割阶的聚合使割阶间距趋于相等，位错线在 外力作用下形成半圆形：? ? 90? ; F ?0 （2）位错线继续前进，而割阶附近的位错线为 刃型，不能随着前进：＋刃 －刃? 最终形成位错偶极子。结论：在比较低的温度下，带有割阶的位错可以作保守运动，但条件是必须有应力集中。所以，一般认为，割阶对位错滑移有阻碍作用或钉扎作用。第四节 割阶位错的滑动二、非保守滑移1、带有割阶的螺型位错的运动条件是：温度比较高，扩散可以进行。z y x已知：左螺位错，滑移面xoy；割阶间距相等，均为L； 求： 在切应作用下，位错如何运动？ 解： （1）割阶的性质是什么？? 刃型位错； （2）割阶的滑移面是什么？? b?XOZ；（3）割阶刃型位错的半原子面： 在在YOZ上，且在位错线左侧；?? 作用下使螺错向Y方向运动时，割阶是负攀移，?会释放出空位：割阶每前进一步就要释放出一个空位； ? 割阶会留下一串空位。 ? ? 称之为扩散控制滑移。 总的情况是：割阶间位错滑移＋割阶本身攀移 ?整个位错线能否前进取决于割阶是否放出空位。 所以， 较小时，割阶起钉扎作用； ? ? 较大时，割阶才能运动，位错线才能脱锚。L第四节 割阶位错的滑动2、扩散控制滑移的临界切应力计算割阶脱锚所需的最大能量估算：虚功原理二、非保守滑移（1）割阶要释放出空位C?所需能量 W?（空位形成能）；（2）使割阶前进一个原子间距a， 空位要结点脱钩进入点阵 （空位与点阵结合能）； ?还需要能量 W??B a A a*? 所需能量至少为 W? ? W?? 。●如果外力做功能提供的能量为LW? ? W??，是否足以脱锚？?能量不够！ ?因为空位形成是一个热激活过程，所以还需要考虑热激活的问题。第四节 割阶位错的滑动二、非保守滑移3、热激活过程的特点? 从一个稳定状态到另一个稳定状态，中间要翻越一个能垒，即热激活能。所以，割阶从状态A到状态C，中间要经历B状态W如果到B状态时，位移为a*，则总体所需要的热激活能为：W? ? W * ?? ? b ? l ? a *? ? b ? l ? a *－相当于外力所做的功；ABCW *－无外力时所需的激活能，相当于空位形成能。第四节 割阶位错的滑动二、非保守滑移3、热激活过程的特点第二步应当是空位与结点脱锚进入点阵，即由C 状态到达 D 状态。 无外力作用时，A和C两处的能量差为空位形成能 W? ； 有外力做功? ? b ? l ? a 时，A和C两处的能量差为 W? ? ? ? b ? l ? a ；WBEEW * ?? ? b ? l ? a *；W??C DW? ? ? ? b ? l ? a请注意：B处的能垒一定要高于E处的能垒！A所以，关键是有足够的能量以翻越激活能垒，即（W * ?? ? b ? l ? a *） (W? ? ? ? b ? l ? a) ? W?? ――这就是割阶热激活的能量条件。 ?第四节 割阶位错的滑动二、非保守滑移4、临界切应力求解：（W * ?? ? b ? l ? a *） 是发射空位所需要的热激活能，所以，不需要热激活就可以使割阶稳定地发射空位，则需要：W * ?? ? b ? l ? a* ? 0所以，使割阶运动所需要的临界切应力为：?C ?W* b ?l ? a *b ? l ? a * －激活体积由前述能量条件可得：(W? ? ? ? b ? l ? a) ? W?? ? 0W? ? W?? W* ?? C ? ? b?l ?a* b?l ?a第四节 割阶位错的滑动第五节 晶体中的全位错与滑移系统问题1：什么叫全位错（Perfect dislocation）? 问题2：为什么全位错的柏氏矢量要取最短的点阵矢量？一、Frank能量准则Frank能量准则实际上是以b2作为位错线能量大小的判据。 所以，全位错的柏氏矢量只能是最小点阵矢量，否则，位错就会不稳定，就会分解：? ? ? b1 ? b2 ? b3各种晶体都有自己的最短点阵矢量，相应的要有自己特定的全位错： 1 1 1 FCC： ? 110 ? BCC： ? 111 ? HCP： ? 1120 ? 3 2 2 问题：FCC中1 ? 112 ? 中的b值是不是更小呢？ 6b?1 2 2 6 1 ? 1 ? 22 ? ? 为什么不是最小点阵矢量呢？ 6 6注意：全位错的不改变晶体点阵结构的特性。第五节 晶体中的全位错与滑移系统二、晶体的滑移系统晶体的滑移系统主要取决于全位错的特性：?晶体的滑移方向主要平行于全位错的柏氏矢量； ?晶体的滑移面主要与全位错的滑移面一致。易滑移面和易滑移方向构成滑移系统：111 FCC： ? ? ? 110 ?BCC： ? ? ? 111?, 110?112? ? 111?, ?123? ? 111? ? c/a＞1.633―― ?0001 ? 1120 ? HCP： ?0001 ? 1120 ? ? （基面）c/a＜1.633――?101 0?? 1120 ? （棱柱面） ?101 1?? 1120 ? （棱锥面）在连续介质中没有不可动位错。但在晶体中存在。 晶体中的位错分为可动位错和林位错。第五节 晶体中的全位错与滑移系统三、全位错的滑移Z问题1： 可动刃型位错的位错线应当躺在哪个晶面上？ 位错线应沿着什么方向？A A B ACC A A C问题2：这个位错应如何运动？AC C CBB C C B问题3：螺型位错呢？A B B X C B Y面心立方原子堆垛及密排面第五节 晶体中的全位错与滑移系统第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错一、晶体学基本知识Z1、{111}面BA A AC（1）是A B C三层一重复，且面上原子排列最紧密； （2）C→A，A→B，B→C三个位置间相差a 112 ； 6C A A Ca 111 。 （4）抽出或插入一层{111}面引起的位移量为 3A3 48 1 （3）晶面间距为： a(? a? a) ； 3 12 3C C CB2、{100}面（1）位置是两层一重复； （2）晶面间距为： a(?B C C B1 236 1 。 a? a) 12 4X CA B B B Y面心立方原子堆垛及密排面一、晶体学基本知识a[1 1 1]Ba [ 1 10] A 2a[ 1 12 ]C B AACBAACBACCBACCBACB面心立方 110 面原子排列 （ ）[1 12]一、晶体学基本知识3、{110}面（1）是二层一重复，可称为a面和b面；[2 1 1]A[1 10]C[011 ]AA[110 ]C B A C由于{110}面上的原子太稀疏，a、b两个（110）面 才能构成密排面，然后重复堆垛成晶体。C BA C[121]C2 18 1 （2）晶面间距为： a(? a? a) ； 4 12 8（3）两个{110}面才能构成Ba 110 的位移矢量。 2BA C C B即面心立方全位错（刃型）的半原子面由两个（110）半原子面组成。 正因如此，全位错才有可能分解为两个部分位错。BC面心立方 [111] 面原子排列一、晶体学基本知识小结1 3（1）(1 1 1) 面是ABCABC……三层一重复，面间距最大 d ?a；?一个 a ? 111 ? 矢量由三层 (1 1 1) 面组成，即一层 (1 1 1) 面的厚度为 ?C位置移动a 3? 111 ? ；a ? 1 1 2 ) 到A位置； 6A位置移动a ? 1 1 2 ) 到B位置； 6B位置移动a ? 1 1 2 ) 到C位置； 6（2）(1 1 0) 是ababab……二层一重复，面间距 d ? ?一个1 8a；a ? 1 1 0 ? 矢量由4个 (1 1 0) 面组成，或一个a ? 1 1 0 ? 矢量由2个(1 1 0) 面组成。 2第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错二、面心立方中的层错问题1：什么叫层错，在FCC中层错是怎样形成的？实际晶体中都是密排点阵，点阵的周期性可以看作是密堆（排）面按照一定堆垛 次序堆垛而成。在堆垛过程中，堆垛次序可能会发生变化，使点阵周期受到破坏，形成层错。所以，层错是由于堆垛次序发生变化而产生的一种晶体缺陷问题2：对于FCC而言，正常的堆垛次序是什么？?A B C A B C ……第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错二、面心立方中的层错问题3：如何改变这种点阵堆垛次序？（层错的类型）（1）抽出型（内禀型）：单层堆垛层错，一个原子厚的孪晶； ↑ …… A B C A B C A B C ……? …… A B C B C A B C ……＾（2）插入型（外禀型）：双层堆垛层错，两个原子厚的孪晶； ↓A …… A B C A B C A B C …… …… A B C A B A C A B C ……?（3）滑移型：一次滑移形成内禀型层错： …… A B C A B C A B C A B C …… ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ A B C A B C A C A C B↑ ↑ ↑ ↑ …… A B C A B A B C A B C A……＾?…… A B C A B A B C A B C A……＾二次滑移形成外禀层错：?…… C A B C B A B C A B C A……第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错三、部分位错1、定义部分位错是指柏氏矢量小于最短点阵矢量的位错。2、分类?形成： 抽出或插入部分密排面的边界； ?性质： 刃型位错； 大小―等于 (1 1 1) 面间距，b（1）Frank位错?柏氏矢量： 方向―平行于? 1 1 1 ? 方向（ b // ? 1 1 1 ? );?3 ? ?可动性：是不可动位错（因为 b ? fcc滑移面（111）面）。?111?A C B A C B A?a，即 b＝?a ? 1 1 1 ?。 3?112?(1 1 1) 面C B A C B A? b负Frank位错 正Frank位错( 1 10) 面上的投影三、部分位错2、分类（2）Shocrley位错O A C B A C B A? 1 12 ??形成： 在O-O’面上局部滑移， 使堆垛次序发生： ……A B C A C A B C…… 其边界就是Shockley位错。B A C A C B AO’^A B?性质： 可为刃型、螺型或混合型位错。? ? 因为 b 和 ?都在{111}面上。C? ?柏氏矢量： b ? a ? 2 11 ? 6 ??可动性： 是可动位错，因为 b 和 ? 都在{111}面上。?B1 ? 101? 21 ? 211 ? 6BC1 ? 1 12 ? 6Shockley位错作为滑移型层错的边界，不能离开滑移面，难于攀移和交滑移。第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错四、扩展位错问题1：什么叫扩展位错？为什么会形成扩展位错？? 1 b1 ? ? 1 01 ? 2? 1 b2 ? ? 211 ? ? 6 ?2问题2：如何能形成层错？?1? 1 b3 ? ? 1 12 ? 6?? ? ? ? 位错反应和位错分解：b1 ? b2 ? b3问题3：如何判断一个位错反应能否进行？位错反应的判据?3?? ? ?几何条件：反应前后柏氏矢量守恒，即 ?bi ? ?b f?能量条件（Frank准则）：?b ? ?b2 i2 f? ? 70mJ / m 2 时，位错不能扩展，例如Al、Ni；层错能的概念： ? ? 40 ~ 70mJ / m 2 时，位错可扩展，但很窄；? ? 10mJ / m 2 时，位错易扩展，例如黄铜、不锈钢。第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错五、Thompson记号1 1 A( , ,0) 2 2 1 1 B( ,0, ) 2 2 1 1 C (0, , ) 2 2 D(0,0,0)1 1 1 ?( , , ) 6 6 3 1 1 1 ?( , , ) 6 3 6 1 1 1 ?( , , ) 3 6 6 1 1 1 ?( , , ) 3 3 3C B α δ β D γ A(a) ? BDC ? (11 1 ) (b) ? ADC ? (1 1 1) (c) ? ABD ? (1 11) (d ) ? ABC ? (111)第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错五、Thompson记号的特点1、两个英文字母表示的矢量为全位错的柏氏矢量：? 1 D A ? [110] 2 ? 1 D B ? [101 ] 2 ? 1 D C ? [011 ] 2? 1 ? ? A B ? D B ? D A ? [0 1 1] 2 ? ? ? 1 B C ? D C ? D B ? [ 1 01] 2 ? ? ? 1 C A ? D A ? D C ? [10 1 ] 22、顺序相同的英文字母与希腊字母组合矢量表示Frank位错的柏氏矢量：1 1 1 1 1 2 2 1 1 ? A ? ? [( ? ), ( ? ), ( ? 0)] ? [? ,? , ] ? [ 1 1 1] 6 2 6 2 3 6 6 3 3 ? 1 1 1 1 1 2 1 2 1 B ? ? [( ? ), ( ? 0), ( ? )] ? [? , ,? ] ? [ 1 1 1 ] 6 2 3 6 2 6 3 6 3 1 1 1 1 1 1 2 2 1 ? C ? ? [( ? 0), ( ? ), ( ? )] ? [ ,? ,? ] ? [1 1 1 ] 3 6 2 6 2 3 6 6 3 ? 1 1 1 1 1 1 1 D ? ? [( ? 0), ( ? 0), ( ? 0)] ? [ , , ] ? [111 ] 3 3 3 3 3 3 3第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错五、Thompson记号的特点3、其它英文字母与希腊字母组合矢量表示Shockley位错的柏氏矢量：1 D ? ? [112] 6 ? 1 D ? ? [121 ] 6 ? 1 D ? ? [211 ] 6 ? 1 A ? ? [ 2 1 1] 6 ? 1 A ? ? [ 1 21] 6 ? 1 A ? ? [ 1 1 2] 6 ? 1 B ? ? [ 21 1 ] 6 ? 1 B ? ? [1 12] 6 ? 1 B ? ? [1 2 1] 6 ?Dα (a)? 1 C ? ? [12 1 ] 6 ? 1 C ? ? [1 1 2] 6 ? 1 C ? ? [2 1 1 ] 64、压杆位错BC1 3 1 ?? ? (10 1 ) 3 1 ?? ? (110) 3?? ? (01 1 ) ? ? ? (1 1 0)1 3 1 ? ? ? (101) 3(d) δ?? ? (011)D1 3γ (c)Aβ (b)D五、Thompson记号的特点5、符合矢量运算法则? ? 1 1 1 ? (1) D B ? D ? ? ? B ? [101 ? [211 ? [1 1 2]; ] ] 2 6 6 ? ? ? ? ( 2) P Q ? ? P Q ? A B ? ? A B; ? ? ? (3) P Q ? Q R ? P R; ? ? ? ? PR ? ? DC ( 4) P Q ? R S ? ? ? D A ? C B ? ? ? [100]. QS AB? ? ? PR 注： ? 代表 P R 和 Q S 两矢量中点连线的2倍； QS计算上取：?[(xQ? xS ), ( yQ ? yS ), ( zQ ? z S )] ? [(xP ? xR ), ( y P ? y R ), ( z P ? z R )]?第六节 面心立方晶体中的层错和部分位错第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应一、Lomer位错锁1、同一滑移面上两个互相平行全位错的反应已知：? a b1 ? [01 1 ]( BA); 2? a b2 ? [ 1 01]( AC ); 2? ? ? a a a b1＋b2 ? [01 1 ]＋ [ 1 01]＝ [ 1 10]＝b3 2 2 2即： BA ? AC ? BC 从能量角度来看，这个反应进行的可能性：? b1? b2（111）1 ?b ? ?b ? 2 a2;2 i 2 2 f所以满足? a b3＝ [ 1 10 ] 是全位错，而且在（111）面上，反应的位错线也在（111）面上， 2 ? a ? b3＝ 2 [ 1 10] 是可动位错。 第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应?b ? ?b2 i2 f的条件，反应可以进行。一、Lomer位错锁2、相交滑移面上两个互相平行全位错的反应设：一个滑移面为（111），即ABC面（d）； 另一个滑移面为 11 1） ，即BCD面（a）； （ 交线为 [1 10](BC) ； 在每个滑移面上各有一个全位错，并且都平行于交线：B?2? ? b2 ?C? a ? a b1 ? [01 1 ]( BA); b2 ? [101]( DB ); 2 2D? b1?1（001）A求：反应的结果是什么？解： b3＝b1＋b2 ????a a a [01 1 ]＋ [101]＝ [110 ] ? BA ? DB ? DA 2 2 2 ? a ? b3＝ [110 ]( DA ) 2即可以形成新的位错。?? bi2 ? a 2 ; ? 能量条件：? 1 2; 2 ?? b f ? a 2 ?第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应一、Lomer位错锁2、相交滑移面上两个互相平行全位错的反应? a b3＝ [110 ]( DA ) （1）位错性质： ? 2?＝BC ? [ 1 10]1 ? 1 0? ? ?b ??1 1 ? 1 1 0 0，即为刃型位错。1（2）滑移面：? 0＝（001 ）1（3）可动性： 不可动位错，称为Lomer位错锁。问题1：这个面上有几组可以反应生成Lomer位错锁？ 二组： 问题2：其它各面呢？? ? ?b1＝CA; b2＝DC ; ? ?? ? ?b1＝BA; b2＝DB ; ?第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应二、压杆位错（Stair-rod）1、压杆位错的定义压杆位错是由两个位于相交滑移面上的Shockley 位错相遇，在交线处所形成的不动位错。 类似于在楼梯上铺地毯时，每个台阶角上钉的木条一样。2、压杆位错的形成（1）由位于相交滑移面上的一个全位错扩展而成?有一个全位错位于相交的 (1 11) 和 (111) 滑移面上； ?两个滑移面夹角为71°；71oa ?全位错的柏氏矢量为：AB＝ [0 1 1] ，为刃型位错。 2第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应二、压杆位错2、压杆位错的形成反应过程： 1）全位错在两个面上发生分解：2） 在 (1 11)面上： AB ? A? ? ?B 在 (111 面上：AB ? A? ? ?B )?B 与?B 发生反应：?B ? ?B ? ?? ?D1 ? 01 1 ? 6A?A?( 1 11)?A???B?B ??B?BA??B?(111)A?所形成的位错：? ? ＝AB;? ? ? ? ??b ?? ? b ? ?? ? ?滑移面： （100）C? 压杆位错第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应二、压杆位错2、压杆位错的形成（2）在相交滑移面上两个扩展位错的领先位错相遇而成 设： 1) 面上有扩展位错：1 ? 101 ?? 1 ? 112 ? ? 1 ? 2 1 1 ? (11 2 6 6 即（a）－BDC面上：DB ? D? ? ?B 1 1 1 (111) 面上有扩展位错： ? 01 1 ?? ? 1 2 1 ? ? ? 11 2 ? 2 6 61 ? 112 ? 6(11 1 )B1 ? 211? 61 ? 121 ? 6C即（d）－ABC面上： BA ? B? ? ?A反应过程―― ?B＋B? ? ?? ? 1 ? ? ＝BC ? ? 1 10 ?? ? ? ? 2 ??b ?? ? 1 b ? ?? ? ? 110 ? ? ? 6 ? 滑移面： （001）D(111)1 ? 112 ? 6(11 1 )1 ? 112 ? 6?B???ABC??1 ? 112 ? 6C? Lomer-Cottrell位错锁(111)第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应三、Lomer-Cottrell位错锁1、Lomer-Cottrell位错锁的概念是由压杆位错＋两片层错＋两个Shockley位错所构成的位错组态。2、Lomer-Cottrell位错锁的形成（1）由两个全位错分解，再由领先位错反应生成（如前节所述）； （2）由两个位错先合成Lomer位错锁，再分解成一个压杆位错＋两个Shockley位错， 中间夹着层错：1 1 1 DB ? BA ? DA ( ? 101? ＋ ? 01 1 ? ? ? 110 ?) 2 2 2 1 1 1 1 DA ? D? ? ?A ? ?? ( ? 110 ?? ? 112 ? ? ? 112 ? ? ? 110 ?) 2 6 6 6 ? ? ?两个Shockley位错 压杆位错第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应四、会合位错1、会合位错的形成CCCBB O’ D O” D O’ O”BO DDDD第七节 面心立方晶体中的几种重要位错反应四、会合位错2、全位错网络的形成(a)? ? ? ? ? ? CD CD CD CD CD CD(a)? ? ? ? ? ? CD CD CD CD CD CD? CB? CB? CB? CB? CB? DB? DB? CB? DB? CB? DB? CB? DB? CB? CB? DB? DB(c)(c)CD ? DB ? CB四、会合位错3、扩展位错网络的形成在（a）面上 CD ? C? ? ?D(c)? CD在（c）面上 DB ? D? ? ?B(c) (a)C??D (a)? CB? DBD?D?D??B?B?BC??D(c)C??D (a)上述四个位错中的后， 三个相遇形成会合位错D??BD??B?B?D ? D? ? ?B ? ?BC??D四、会合位错3、扩展位错网络的形成(c)由于?B 可在（a）面上滑移，在层错表面 张力的作用下要沿着（a）面拉开，使其 结点沿两滑移面交线向两侧移动，导致位 错 D? 和 ?B 的线长度越来越短，并随 后在（c）面上失去平衡而交滑移至（a） 面，形成扩展位错网络。C?C??D(a)?B?BD??B?BD??B?B?D(c)C??DC??D(a)?B?B?B?BC??DC??D四、会合位错4、面角位错的一般形式如果会合位错不在面心立方晶体点阵滑移面上，可由相交滑移面上两个扩展位错发生 反应，形成一般形式的面角位错。(d)DC DC DC(d)DCDCDCDC ? CA ? DACACADA DACADA――Lomer位错锁(a) (a)DCDCDC(d)D? ? ?C ? C? ? ?A ? D? ? ?? ? ?A特点：层错扩展在相交为锐角的滑移面上； 压杆位错左节点呈收缩状， 右节点扩展状。D??AD??C??C?(a)?C五、扩展偶极子(c) (d)?AC?(c) (d)?? ?AC?h (d)?CA?hA?(d)?C ??(c) (d)??C??A ? ?? ? ?AA? ? ?? ? A?h (d)?CA??第八节 FCC中扩展位错的运动问题1：扩展位错的宽度取决于什么？ 问题2：在外力作用下，扩展位错如何运动？一、滑移re??? b1 ? b2?x已知：扩展位错的运动速度为 ? x ， 平衡宽度为 re? ， 切应力为 ? ；求：平衡宽度的数学表达式？ 解：（1）由外加切应力作用在两个部分位错上的力：B ? ?b1 ; C ? ?b2 ;（2）晶格阻力分别为 D1 和 D2；（3）两个部分位错之间的斥力（1）B （2） 1 D C D2（4）层错对两个部分位错的作用力： 它在数值上等于层错能 ? ；A ； re?A （3） ? e?A ? e?? （4）?A ? ? ? B ? D1＋ ; 由于扩展位错以恒定速度运动， ? re? ? 则作用在每个部分位错上的力平衡： ? ?? ? C ? ? D ＋ A ; 2 ? re? ?第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动一、滑移1 ? D1＝D2＝ （B ? C ); ? 2 ? 设 D1＝D2 ，则可以得到： ? A re? ? ; ? 1 ? ? （B ? C ) ? 2 ?于是，可以看出： （1）运动的扩展位错只有一个平衡宽度，? 所以，扩展位错在外力作用下整体滑移； （2）运动中扩展位错的宽度不一定等于静止的宽度 re。?在外力作用下，扩展位错的宽度可能会发生变化： A 1 ?＝ ? re (? re ? ) 当B＝C时，re当B&C时，re? ? re 当B&C时， re??? 扩展位错收缩；?? re ? 扩展位错变宽。第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动二、交滑移1、束集机制一般认为，形成二个束集点所需要的激活能为1 Gb 2 ? re ； 5AB所以，扩展位错线越宽，交滑移越难进行。 Cu和不锈钢： ? ?? re ? ? 难于交滑移 ? 滑移线平直； Al合金：? ?? re ? ? 易于交滑移? 滑移线有拐折。?BA?A?(c)?BA?AA?(c)BA?BA?(c)A?B ?BAA?B ?B第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动二、交滑移2、位错反应机制设原滑移面（d）上有扩展位错 Bδ ? ?C ，当（d）面与（a）面相交成钝角时： 领先位错 Bδ 在交线处发生分解： ? B? ? ?? ， Bδ即形成一个（a）面上的Shockley位错＋压杆位错； 后续位错 ?C 与压杆位错反应： C ? ?? ? ?C ， ?即形成一个（a）面上的Shockley位错；(a)(a)(a)B? B?BB?C B???CC B C?C(d)?C(d)(d)第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动三、攀移(c)1、空位聚集在部分位错 B? 上；?A?? B?(c)2、空位崩塌形成棱柱位错环，柏氏矢量为 BA ；?A? BA ? BA ? B?? BA?? A?第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动三、攀移3、位错的扩展(c) (c)?A ?A? ?A??? ?A? ?A ? A?? B?? AB ?? ? AB??B??? ?A? ? A? B ? ? B??A??? ???????A?? B??A ? ?A ? ???A ? A? ? ??A? ? ?B ? AB? B?BA ? B? ? ?A; BA ? B? ? ?A;B??? B??B ? ?A ?(c)??AB??4、以割阶的形成机制实现攀移第八节 面心立方晶体中扩展位错的运动第九节 面心立方中的层错四面体层错四面体：四个面都是层错， 六个棱都是压杆位错。（1）要求有空位过饱和； 形成条件： （2）要求层错能较低。1、空位盘崩塌D在{111}面上有过饱和空位聚集，形成空位盘；?空位盘崩塌后形成Frank位错环，其中间为层错；? b ? b ? bC?为进一步降低能量，层错区收缩， 使环的边界平行于密排的&110&方向；? 形成了三角形Frank位错环：?以AC、CB、BA为边界； ? b ? ?DB?A?；第九节 面心立方中的层错四面体2、位错扩展如果层错能较低，则 ?D 容易在不同滑移面上分解：D? 在（a）面（BDC）上： D ? ?? ? ?D在（b）面（ADC）上： D ? ?? ? 在（c）面（BDA）上： D ? ?? ?1 ? ?D ? ? 111? ? F ? 3 ? 1 ? ; ?? D ? ? 121? ? Shockley 6 ? 1 ? ?? ? ? 1 0 1 ? ? 6 ?? ?D? ?D? b?D分解后， 和 ? D 都是刃型位错， ??B???D??AC而且柏氏矢量成锐角，相互排斥，?D? 使 ?D 位错线弓弯（其它面也如此）。??第九节 面心立方中的层错四面体3、位错反应D棱柱附近位错线具有螺型性质，则相互吸引：?使弓弯继续下去，直到扩展到整个四面体。?D?D??棱边上的位错反应：??B?D?D ? D? ? ? ? ; ?D ? D? ? ?? ; ?D ? D? ? ??;????A????C第九节 面心立方中的层错四面体
更多相关文档