(完整版)螺型位错的特征
- 格式:doc
- 大小:60.01 KB
- 文档页数:4
位错规律总结
位错是晶体中原子位置的偏移或错位,是晶体中的结构缺陷之一。
位错可以分为边界位错和螺旋位错两种类型。
位错是晶体材料中塑性变形的主要机制之一,并且具有重要的影响。
针对位错的规律总结如下:
1. 弗兰克-瓦尔斯位错规律:当晶体中存在一组边界位错时,
位错的总长度必须守恒。
具体来说,当两个滑移面之间发生位错滑移时,位错长度之和保持不变。
2. 彼勒斯位错规律:在材料的塑性变形过程中,位错沿着最密堆积晶面方向滑动,位错的伸长方向与滑动面垂直。
3. 剪切位错规律:在晶体中,剪切位错能够沿着特定的面和方向滑动,从而引起晶体的塑性变形。
剪切位错滑移的方向与剪切应力的方向相同。
4. 螺旋位错规律:螺旋位错是一种沿晶体的螺旋线形成的位错,它具有一个以单位长度平行于位错线方向的错向矢量。
螺旋位错滑移的过程中,晶体发生类似螺旋的变形。
5. 位错相互作用规律:位错之间的相互作用和排斥是晶体塑性变形的重要因素。
当两个位错靠近时,它们可能相互吸引或排斥,从而影响晶体的位错滑移和塑性形变。
总之,位错的规律总结了位错在晶体中的行为和相互作用,对于理解晶体的塑性变形和材料性能的研究具有重要意义。
武汉理工材料科学基础课后答案_第三章第三章答案3-2略。
3-2试述位错的基本类型及其特点。
解:位错主要有两种:刃型位错和螺型位错。
刃型位错特点:滑移方向与位错线垂直,符号⊥,有多余半片原子面。
螺型位错特点:滑移方向与位错线平行,与位错线垂直的面不是平面,呈螺施状,称螺型位错。
3-3非化学计量化合物有何特点?为什么非化学计量化合物都是n 型或p型半导体材料?解:非化学计量化合物的特点:非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关;可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体;缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出;非化学计量化合物都是半导体。
由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩(n型)半导体,正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩(p型)半导体。
3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些?解:影响形成置换型固溶体影响因素:(1)离子尺寸:15%规律:1.(R1-R2)/R1>15%不连续。
2.<15%连续。
3.>40%不能形成固熔体。
(2)离子价:电价相同,形成连续固熔体。
(3)晶体结构因素:基质,杂质结构相同,形成连续固熔体。
(4)场强因素。
(5)电负性:差值小,形成固熔体。
差值大形成化合物。
影响形成间隙型固溶体影响因素:(1)杂质质点大小:即添加的原子愈小,易形成固溶体,反之亦然。
(2)晶体(基质)结构:离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的,在一定程度上来说,结构中间隙的大小起了决定性的作用。
一般晶体中空隙愈大,结构愈疏松,易形成固溶体。
(3)电价因素:外来杂质原子进人间隙时,必然引起晶体结构中电价的不平衡,这时可以通过生成空位,产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。
3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。
解:影响有:(1)稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生;(2)活化晶格,形成固溶体后,晶格结构有一定畸变,处于高能量的活化状态,有利于进行化学反应;(3)固溶强化,溶质原子的溶入,使固溶体的强度、硬度升高;(4)形成固溶体后对材料物理性质的影响:固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化,但一般都不是线性关系。
一、名词解释或填空:刃型位错:晶体内有一原子平面中断于晶体内部,这一原子平面中断处的边沿及其周围区域就是一个刃型位错螺型位错:滑移方向与位错线方向互相平行的位错称为螺型位错。
肖脱基空位:脱位原子一般进入其他空位或者逐渐迁移到晶界或表面,这样的空位称为肖脱基空位。
弗兰克空位:晶体中的原子挤入节点的间隙,形成间隙原子,同时原来的结点位置也空缺,产生了一个空位,通常把这一对点缺陷(空位和间隙原子)称为弗兰克尔空位。
科垂尔气团:通常把溶质原子与位错交互作用后,在位错周围偏聚的现象称为柯垂尔气团。
铃木气团:溶质原子在层错区偏聚,由于形成化学交互作用使金属强度升高。
层错:如果堆垛顺序与正常堆垛顺序有差异,即堆垛层之间发生错排,则此处产生了晶体缺陷,称为层错或堆垛层错。
不全位错:柏氏矢量不等于单位点阵矢量或其整数倍的称为不全位错或部分位错。
面角位错:在fcc晶体中形成两个面的面角上,由三个不完全位错和两个层错构成的不能运动的位错组态。
扩展位错与位错束集:由一个全位错分解成两个不全位错,中间夹杂着一个堆垛层错的整个位错组态称为扩展位错,扩展位错所形成的两个不全位错重新合并成一个全位错的过程称为位错束集。
奥罗万机制:合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形,位错绕过粒子,在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的机制。
(位错绕过机制)晶界:晶粒与晶粒的交界区相界:各相之间的交界面晶界偏聚:由于晶内和晶界的畸变能差别或空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象。
非平衡偏析:实际上,表面区成分的偏析主要发生在几十纳米到几个微米的范围,这种偏析称为非平衡偏析滑移系:滑移面以及该面上的一个滑移方向的组合称为一个滑移系交滑移:两个或多个滑移面共同沿着一个滑移方向的滑移。
实质是螺位错在不该表滑移方向的情况下,从一个滑移面滑到与另外一个滑移面的交线处,转移到另一个滑移面的过程。
织构:多晶体中位向不同的晶粒取向变得大体一致,就称择优取向,简称织构。
《位错与位错强化机制》杨德庄编著哈尔滨工业大学出版社1991年8月第一版1-2 位错的几何性质与运动特性一、刃型位错2.运动特性滑移面:由位错线与柏氏矢量构成的平面叫做滑移面。
刃型位错运动时,有固定的滑移面,只能平面滑移,不能能交叉滑移(交滑移)。
刃型位错有较大的滑移可动性。
这是由于刃型位错使点阵畸变有面对称性所致。
二、螺型位错1. 几何性质螺型位错的滑移面可以改变,有不唯一性。
螺型位错能够在通过位错线的任意平面上滑移,表现出易于交滑移的特性。
同刃型位错相比,螺型位错的易动性较小。
、位于螺型位错中心区的原子都排列在一个螺旋线上,而不是一个原子列,使点阵畸变具有轴对称性。
2.混合位错曲线混合位错的结构具有不均一性。
混合位错的运动特性取决于两种位错分量的共同作用结果。
一般而言,混合位错的可动性介于刃型位错和螺型位错之间。
随着刃型位错分量增加,使混合位错的可动性提高。
混合位错的滑移面应由刃型位错分量所决定,具有固定滑移面。
四、位错环一条位错的两端不能终止于晶体内部,只能终止于晶界、相界或晶体的自由表面,所以位于晶体内部的位错必然趋向于以位错环的形式存在。
一般位错环有以下两种主要形式:1. 混合型位错环在外力作用下,由混合型位错环扩展使晶体变形的效果与一对刃型位错运动所造成的效果相同。
2. 棱柱型位错环填充型的棱柱位错环空位型棱柱位错环棱柱位错环只能以柏氏矢量为轴的棱柱面上滑移,而不易在其所在的平面上向四周扩展。
因为后者涉及到原子的扩散,因而在一般条件下(如温度较低时)很难实现。
1-3 位错的弹性性质位错是晶体中的一种内应力源。
——这种内应力分布就构成了位错的应力场。
——位错的弹性理论的基本问题是对位错周围的弹性应力场的计算,进而还可以推算位错所具有的能量,位错的线张力,位错间的作用力,以及位错与其他晶体缺陷之间的相互作用等一些特性。
——一般采用位错的连续介质模型(不能应用于位错中心区),把晶体作为各向同性的弹性体来处理,直接采用胡克定律和连续函数进行理论计算。
刃位错和螺位错的几何特征最近又仔细研究了下刃位错和螺位错的几何特征,发现了一些挺有意思的地方。
咱先说刃位错啊。
刃位错呢就好像是有一把刀把晶体完美的结构给切了一下,然后晶体的一边相对于另一边产生了个多余的半原子面。
这个半原子面就像是一个闯入者一样,夹在原本规则排列的原子中间。
我刚观察的时候,还以为就是个普通的平面断裂呢,但是仔细一看,哎,不是那么回事儿。
这半原子面的边缘,也就是刃位错线,是垂直于这个多余半原子面的,而且它附近的原子排列跟远处的就不一样,原子的畸变主要集中在这个刃位错线周围啊。
打个比方呢,就好像是平整的马路上突然有个小土堆冒出来,马路上的车啊(相当于原子)走到这个小土堆附近都得绕着走或者变个路线,而这个小土堆的轮廓线就有点像刃位错线。
再说说螺位错。
这螺位错可比刃位错复杂多了,让我想想这个特征。
螺位错就像是晶体沿着某条轴扭曲了一下。
它没有像刃位错那样的多余半原子面。
螺位错线的周围呢,原子是呈螺旋状排列的。
我开始理解的时候可费劲了,怎么都想不明白螺旋状是什么样儿的。
后来我类比了一下螺丝钉,就好像原子们沿着螺丝钉的螺纹那样排列。
比如说在一个方形的晶体盒子里,如果有个螺位错的话,你沿着螺位错线走一圈儿,就像上楼一样,原子的高度会有个变化,就像是走螺旋楼梯那样,而且这个高度变化是和螺位错的方向相关的。
它不像刃位错畸变是在半原子面附近的小范围,螺位错的原子畸变的影响像是沿着螺位错线一直在延伸着的。
我也有不确定的地方,比如说这个螺位错原子的螺旋状排列在复杂晶体结构里是不是还有更特殊的情况,我目前看到的理论结构相对都比较理想。
不过不管怎么说,明白了刃位错像是多了个半原子面,而螺位错像是原子呈螺旋状排列这两个主要的几何特征,对于理解晶体的很多物理性质就有挺大帮助的呢。
对了,还有啊,观察刃位错和螺位错的几何特征的时候,不同角度去看晶体模型也是个重要点,从侧面看和从上面看会有不同的发现。
像从侧面看刃位错的半原子面就比较清晰,从上面看那个螺位错的螺旋形状有时候会观察得更准确,真的是观察越仔细,乐趣越多呢。
材料科学基础位错部分知识点第三章晶体结构缺陷(位错部分)1.刃型位错及螺型位错的特征刃型位错特征:1)刃型位错是由一个多余半原子面所组成的线缺陷;2)位错滑移矢量(柏氏向量)垂直于位错线,而且滑移面是位错线和滑移矢量所构成唯一平面;3)位错的滑移运动是通过滑移面上方的原子面相对于下方原子面移动一个滑移矢量来实现的;4)刃型位错线的形状可以是直线、折线和曲线;5)晶体中产生刃型位错时,其周围的点阵发生弹性畸变,使晶体处于受力状态,既有正应变,又有切应变。
螺型位错特征:1)螺型位错是由原子错排呈轴线对称的一种线缺陷;2)螺型位错线与滑移矢量平行,因此,位错线只能是直线;3)螺型位错线的滑移方向与晶体滑移方向、应力矢量方向互相垂直;4)位错线与滑移矢量同方向的为右螺型位错;为此系与滑移矢量异向的为左螺型位错。
刃型位错螺型位错位错线和柏氏矢量关系(判断位错类型)⊥∥滑移方向∥b∥b位错线运动方向和柏氏矢量关系∥⊥相关概念(ppt上的,大概看一看):A.位错运动与晶体滑移:通过位错运动可以在较小的外加载荷下晶体产生滑移,宏观显现为产生塑性变形。
B.位错线:位错产生点阵畸变区空间呈线状分布。
对于纯刃型位错,其可以描述为刃型位错多余半原子面的下端沿线。
为了与其它类型位错统一,位错线可表述为已滑移区与未滑移区的交界线。
C.混合型位错:在外力作用下,两部分之间发生相对滑移,在晶体内部已滑移和未滑移部分的交线既不垂直也不平行滑移方向(柏氏矢量b),这样的位错称为混合位错。
(位错线上任意一点,经矢量分解后,可分解为刃位错和螺位错分量。
晶体中位错线的形状可以是任意的。
)=l/V;单位面积内位错条数来表示位错密度:D.错位密度:单位体积内位错线的长度:ρv=n/S。
(金属中位错密度通常在106~8—1010~121/c㎡之间。
)ρs2.柏氏矢量:1)刃型位错和螺型位错的柏氏矢量表示:2)柏氏矢量的含义:柏氏矢量反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总累计。
位错的基本类型和特征位错的基本类型和特征什么是位错?位错(dislocation)是晶体中的一种结构缺陷,它代表了晶体中原子排列的变形和重组。
位错的存在对晶体的物理性质和机械性能具有重要影响。
位错的基本类型位错可以分为以下几个基本类型:1.直线位错:也称为边界位错(edge dislocation),可看作两个晶体之间的边界。
它是晶体中某个层面与其上方、下方的层面之间原子排列不一致所形成的。
2.螺旋位错:也称为线性位错(screw dislocation),是晶体中绕某一点形成螺旋状结构的位错。
它是由某一平面与其上方或下方的层面之间原子排列不一致所形成的。
3.混合位错:是直线位错和螺旋位错相互结合形成的位错。
位错的特征位错在晶体中具有以下特征:•位错存在与位错线(dislocation line)上,其形状可以是直线、螺旋状或弯曲的。
•位错的长度可以从纳米级到微米级,取决于材料的结晶度和应变状态。
•位错引入了局部应变场,使得晶体中原子间的距离发生变化。
•位错会导致局部应力场的形成,其中位错线附近有压应力和拉应力。
•位错可以移动和增殖,对物质的可塑性和断裂行为起重要作用。
位错的影响位错的存在对材料的性质和行为具有重要影响:•位错可以增加材料的塑性,使其具有更好的变形能力和可塑性。
•位错可以使材料的强度和硬度发生变化,影响其力学性能。
•位错还可以影响材料的电学、热学和光学性能,改变其导电性、热导率和光学吸收等特性。
•位错在材料的断裂行为中起重要作用,影响材料的断裂强度和断裂方式。
结论位错作为一种晶体中的结构缺陷,具有不可忽视的重要性。
通过研究位错的基本类型和特征,我们可以更好地理解材料的结构和性质,为材料的设计和应用提供更好的基础。
参考文献:1.Hirth, J. P., & Lothe, J. (1992). Theory of dislocations.Wiley.2.Hull, D., & Bacon, D. J. (2001). Introduction todislocations (Vol. 952). Butterworth-Heinemann.补充位错的性质和应用位错的形成原因位错的形成主要是由于晶体生长和形变过程中的原子排列不完美引起的。
螺位错和刃位错的异同点好嘞,今天咱们就来聊聊螺位错和刃位错这两个材料科学里的小伙伴儿。
听名字就有点高大上,其实它们就像是金属世界里的“打工仔”,各有各的特点和作用。
先说说螺位错。
它就像是一个调皮捣蛋的小家伙,螺位错的特点就是它的移动非常灵活,就像个跳舞的小精灵,轻轻松松在晶体结构里穿梭。
你想啊,这玩意儿一动就能影响整个金属的强度,简直就是金属中的“变脸大师”。
一旦有了这种位错,金属就能在高温下变得更加韧性,不容易断裂。
听起来是不是很酷?说到螺位错,咱们再来聊聊刃位错。
刃位错就像个乖乖牌,特定的结构让它显得稳重,虽然它的移动不如螺位错那么灵活,但它可不是吃素的。
刃位错在金属的强化中也起着不可或缺的作用,能够提高金属的强度。
就像你去参加运动会,得先拉拉筋热热身,刃位错在金属中扮演的就是这个角色。
它通过影响位点的排列,让金属在外力作用下,抵抗变形。
这就好比金属在风雨中屹立不倒,真是稳得一批!有意思的是,这俩家伙在某些方面又是大相径庭。
比如,移动方式就完全不同。
螺位错喜欢绕圈儿转,就像在跳舞,而刃位错则是直来直去,讲究效率。
你想啊,要是两个人在一起跳舞,一个在舞池旋转,一个在边上直走,场面就有点滑稽。
不过在某些时候,它们又是可以相互影响的,就像是朋友之间的默契,合在一起能够让金属更加坚韧。
再说它们的影响。
螺位错让金属在塑性变形时表现得特别好,适合需要耐用和韧性的应用场景。
像是飞机的机身、汽车的车身,这些都需要强度和韧性并存。
刃位错则更像是家里的老实人,虽然不常出风头,但一到关键时刻,能让整个家稳稳当当。
比如说,建筑材料里,刃位错的存在让混凝土和钢筋结合得更紧密,增加了结构的稳定性。
这两位“位错先生”也有各自的局限性。
螺位错虽然灵活,但有时候容易因为过度变形导致金属疲劳。
而刃位错,虽然稳定,但在某些条件下可能会导致脆性断裂。
这就像两个人打工,过于拼命的会累趴下,过于保守的则可能被淘汰。
适当的平衡是王道,金属的性能往往依赖于这两者的协作。
螺型位错的特征
1螺型位错无额外半原子面,原子错排是呈轴对称的。
2根据位错线附近呈螺旋形排列的原子旋转方向不同, 可分为右旋和左旋螺型位错。
3螺型位错线与滑移矢量平行,因此一定是直线,而且位错线的移动方向与晶体滑移方向互相垂直。
4纯螺型位错的滑移面不是唯一的。
凡是包含螺型位错线的平面都可以作为它的滑移面。
但实际上,滑移通常是在那些原子密排面上进行。
5螺型位错线周围的点阵也发生了弹性畸变,但只有平行于位错线的切应变而无正应变,即不会引起体积膨胀和收缩,且在垂直于位错线的平面投影上,看不到原子的位移,看不出有缺陷。
6螺型位错周围的点阵畸变随离位错线距离的增加而急剧减少,故也是包含几个原子宽度的线缺陷。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直,这是刃型位错的一个重要特征
螺型位错的柏氏矢量与位错线平行,这是螺型位错的一个重要特征
晶向指数的确定步骤:
(1)以晶胞的某一阵点O为原点,建立坐标轴X,Y, Z,以点阵矢量的长度作为坐标轴的长度单位
(2)过原点O作一直线0P,使其平行于待定晶向.
(3)选取距原点O最近的一个阵点P,确定P点的3个坐标值。
(4)将3个坐标值化为最小整数u,v,w,加上方括号即为待定晶向的晶向指数[uvw].
晶面指数标定:
(1)在点阵中设定参考坐标系,但不能将坐标原点选在待确定指数的晶面上,以免出现零截距.
(2)求待定晶面在三个晶轴上的截距.若该晶面与某轴平行,则此轴上截距为∞;若与某轴负方向相截,则此轴上截距为一负值。
(3)取各截距的倒数。
(4)将三倒数化为互质的整数比,并加上圆括号,即为表示该晶面的指数,记为(hkl).
晶带
所有平行或相交于同一直线的这些晶面构成一个晶带.此直线称为晶带轴。
属此晶带的晶面称为晶带面。
不全位错
若堆垛层错不是发生在晶体的整个原子面上而只是部分区域存在,那么,在层错与完整晶体的交界处就存在b不等于点阵矢量的不全位错。
面心立方晶体中有两种重要的不全位错:肖克莱不全位错弗兰克不全位错。
弹性不完整性的现象包括:
包申格效应弹性后效弹性滞后循环韧性等。
包申格效应:多晶体金属材料的普遍现象。
材料经预先加载产生少量塑性变形(<4%),而后同向加载则σe升高,反向加载则σ e下降。
此现象称之为包申格效应。
固溶体_凝固过程的特点
包括形核与长大两个阶段,但由于合金中存在凝固在一个温度区间内进行,液、固两相的成分随温度下降不断变化,因此凝固过程依赖于两组元原子的扩散。
第二组元,其凝固过程较纯金属复杂。
合金结晶出的固相成分与液态合金不同,形核时除需要能量起伏外还需一定的成分起伏。
每一温度下,平衡凝固实质包括三个过程:
①液相内的扩散过程。
②固相的继续长大。
③固相内的扩散过程
孪生与滑移的对比
孪生是一种均匀切变过程,滑移则是不均匀切变;
发生孪生的部分与原晶体形成了镜面对称关系,滑移则没有位向变化。
相同点:
宏观上,都是切应力作用下发生的剪切变形;
微观上,都是晶体塑性变形的基本形式;
两者都不会改变晶体结构;
从机制上看,都是位错运动的结果。
不同点:
滑移不改变晶体的位相,孪生改变了晶体位向;
滑移是全位错运动的结果,而孪生是不全位错运动的结果;
滑移比较平缓,应力应变曲线较光滑、连续,孪生则呈锯齿状;
两者发生的条件不同;
滑移的切变较大,而孪生的切变较小。
滑移线与滑移带:当应力超过弹性极限后,晶体中就会产生层片之间的相对滑移,大量层片间滑动的累积就构成晶体的宏观塑性变形
滑移的位错机制
实测晶体滑移的临界分切应力值较理论计算值低3-4个数量级,表明晶体滑移并非晶体的一部分相对于另一部分沿着滑移面作刚性整体位移,而是借助位错在滑移面上运动来逐步地进行的。
孪生的特点:
(1)也是在切应力作用下发生的,并常出现于滑移受阻而引起的应力集中区,所需临界切应力比滑移时大得多。
(2)是一种均匀切变.即切变区内与孪晶面平行的每层原子面均相对于其毗邻晶面沿孪生方向位移了一定距离,且相对于孪生面的切变量跟它与孪生面的距离成正比
(3)孪晶的两部分晶体形成镜面对称的位向关系。
影响固溶强化的因素
(1)溶质原子的原子数分数越高,强化作用也越大,特别是当原子数分数很低时的强化更为显著。
(2)溶质与基体金属的原子尺寸相差越大,强化作用越大。
(3)间隙型溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果,且由于间隙原子在体心立方晶体中的点阵畸变属非对称性的,故其强化作用大于面心立方晶体的;但间隙原子的固溶度很有限,故实际强化效果也有限。
(4)溶质原子与基体金属的价电子数相差越大,固溶强化作用越显著,即固溶体的屈服强度随合金电子浓度的增加而提高。
冷变形金属加热时组织与性能的变化
回复:新的无畸变晶粒出现前所产生的亚结构和性能变化的阶段。
再结晶:出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。
晶粒长大:再结晶结束后晶粒的长大过程。
固溶体常以树枝状生长方式结晶,非平衡凝固导致先结晶的枝干和后结晶的枝间成分不同,故称枝晶偏析。
由于一个树枝晶是由一个核心结晶而成的,故枝晶偏析属于晶内偏析。
通过扩散退火转化为平衡组织。
回复机制:
低温回复主要与点缺陷的迁移有关。
点缺陷运动所需的热激活较低,它们可迁移至晶界(或金属表面),并通过空位与位错的交互作用、空位与间隙原子的重新结合,以及空位聚合形成空位对、空位群和空位片--崩塌成位错环而消失。
故对点缺陷很敏感的电阻率此时明显下降。
中温回复主要与位错的滑移有关:同一滑移面上异号位错可相互吸引而抵消;位错偶极子的两根位错线相消等。
高温回复(≈0.3Tm) 与位错的攀移运动有关。
攀移产生了两个重要后果:
①使滑移面上不规则的位错重新分布,刃型位错垂直排列成墙,显著降低位错的弹性畸变能。
②沿垂直于滑移面方向排列并具有一定取向差的位错墙(小角度亚晶界),以及由此产生的亚晶,即多边化结构。
再结晶过程:形核和长大过程: 通过在变形组织的基体上产生新的无畸变再结晶晶核,并通过逐渐长大形成等轴晶粒,从而取代全部变形组织的过程。
再结晶的晶核不是新相,其晶体结构并未改变,这是与其他固态相变不同的地方。
影响再结晶的因素
变形程度
冷变形程度增加,则再结晶温度越低,再结晶速度也越快。
当变形量增大到一定程度后,再结晶温度基本稳定不变。
工业纯金属,强烈冷变形后的最低再结晶温度约等于其熔点的0.35-0.4。
给定温度下发生再结晶需要一个最小变形量(临界变形度)。
原始晶粒尺寸晶界有利形核,故晶粒越小越有利。
微量溶质原子
第二相颗粒
蠕变定义:在一定温度下,金属受持续应力的作用而产生缓慢的塑性变形的现象。
1减速蠕变阶段2恒定蠕变阶段 3 加速蠕变阶段。
蠕变强度及持久强度:
定义:表示材料抵抗因外力作用导致蠕变变形或蠕变断裂的能力。
两种表示方法:
a.在规定时间内达到规定形变量的蠕变强度,记为σTδ/τ。
b.稳态蠕变速率达到规定值时的蠕变强度。
记为σTv。
(4).蠕变的机理
蠕变机理的种类:扩散塑性理论;硬化与软化理论;位错理论;结构理论。
金属中位错及其它晶体缺陷的形成、运动及相互作用是决定蠕变规律的根本因素。
存在点缺陷时,位错的阻碍和解脱过程组成了位错运动的基本过程。
存在面缺陷阻碍时,位错途径解脱:障碍本身的迁移;位错本身的扩散;位错在障碍之间通过;位错越过障碍。
存在体缺陷时,位错在这种阻碍中难以移动。
蠕变变形的形变机理:位错滑移;亚晶形成;晶界形变。
铁碳相图中碳形式:铁素体(BCC结构)----C原子溶于α - Fe形成的固溶体;奥氏体(FCC结构)----C原子溶于ϒ- Fe形成的固溶体;渗碳体(正交点阵)------C与铁原子形成复杂结构的化合物;石墨(六方结构)------碳能以游离态石墨稳定相存在。
合金中有三个基本相,即F铁素体、A奥氏体和Fe3C。
但A一般仅存在于高温下,所以室温下所有的铁碳合金中只有两个相,就是铁素体和渗碳体。
结合形成珠光体(P)和莱氏体(Ld)机械混合物。
由于F中的含碳量非常少,所以可认为铁碳合金中的碳绝大部分存在于渗碳体中。
铁碳相图有两种形式:Fe-Fe3C相图和Fe-C相图,为便于应用,通常将两者画在一起,称为铁碳双重相图。
Fe3C是亚稳相(在一定条件下可分解为铁和石墨.铁碳合金通常按Fe-Fe3C系进行转变的,即为Fe-Fe3C 相图(实际使用的铁碳合金含碳量多在5%以下, 故成分轴从0~6.69% )。