位错理论4-位错的交割与割阶
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第4章位错的交割与割接4.1位错的交割⑴通常把位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割⑵①扭折—在原位错滑移面上的弯折,它不影响原位错线的滑移运动②割阶—与原位错滑移面垂直的弯折,它阻碍原位错线的滑移运动③不论原位错属于什么类型,割阶的最终状态一定是刃型位错:割阶的最终矢量与原位错的滑移面垂直,而它的柏氏矢量,既是原位错的柏氏矢量,∴其柏氏矢量与割阶矢量垂直。
4.2几种典型的位错交割⑴例一:两刃位错,b1⊥b2因为此割阶的滑移方向和原位错一致,所以ξ2可以带着滑移割阶运动⑵例二:两刃位错,b1∥b2两段小弯折都在原滑移面上,且都是螺位错,是扭折,不稳定,在线张力作用下,使其变直,直到最后消失。
⑶例三:刃螺位错,ξ1⊥ξ 2 ,b1⊥b2两位错运动交割后,在ξ2上产生扭折,在ξ1上产生割阶,可以和位错一起滑移(称滑移割阶)⑷例四:两螺位错,ξ1⊥ξ 2 ,b1⊥b2交割后各自在垂直滑移面的方向上产生割阶。
ξ1和ξ2在原滑移面上滑移时,割阶只能一起攀移,称此割阶为攀移割阶注意:切应力不能使位错攀移,位错攀移的承受力是很大的。
所以,攀移割阶基本上不能随滑移位错运动,起到形成滑移位错固定结点的作用。
⑸说明①带有扭折或割阶的位错,其柏氏矢量与携带它们的位错相同②扭折可因位错线张力而消失,但割阶不会因此而消失③扭折可随位错线一道运动,几乎不产生阻力,割阶与原位错不在同一滑移面上,一般只能通过攀移随原位错一起运动,即使能随新位错一起滑移,也增加其滑移阻力4.3 带割阶的位错运动1.带割阶的刃位错运动:带着割阶在原运动方向滑移,滑移面未必是晶体的密排面,滑动时所受的点阵阻力要大些。
2.带割阶的螺位错运动割阶长度为1个原子间距时称为基本割阶,大于1个原子间距时称为超割阶⑴根据长度超割阶分为短割阶、中割阶和长割阶。
①短割阶:长度为几个原子间距。
滑移时拖着割阶一起运动,而在晶体中留下若干空位。
②中割阶长度为几个~20个原子间距。
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。