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文檔簡介

1、晶體缺陷理論 第1章 位錯的基本性質,1.1 位錯基本概念 1.2 彈性力學基礎知識 1.2.1 位錯的應力場 1.2.2 位錯的彈性能、自由能及線張力 1.2.3 位錯受力 1.2.4 位錯的攀移力,1.1 位錯基本概念 原子發(fā)生錯排時，在某一方向是幾百到上萬個原子間距，另外兩個方向僅有 3-5 個間距 位錯對金屬強度、相變影響顯著,泰勒認為位錯在切應力作用下的運動完成晶體塑性形變的滑移過程,1.1.1位錯的基本類型和特征,1.刃型位錯,演示,2. 螺型位錯,J:晶體缺陷第1章動畫螺位錯.wmv演示,演示,刃型位錯和螺型位錯的異同點,3. 混合位錯,1.1.2 柏氏矢量,1.柏氏矢量的確定,

2、2.柏氏矢量的物理意義,3.柏氏矢量的特性,4.柏氏矢量的表示方法,b=a/n，n為正整數(shù)； 若b1=a/nu1 v1 w1， b2=a/nu2 v2 w2 b=b1+b2=a/nu1 v1 w1+a/nu2 v2 w2 = a/nu1+u2 v1 +v2 w1 + w2 b =(u2 + v2 + w2 )1/2,1.1.3 位錯的運動1.刃位錯的滑移和攀移,刃位錯的攀移,2.螺位錯的滑移,3.混合位錯的滑移,4.位錯環(huán)的運動,1.2 位錯的彈性性質 1.2.1位錯的應力場 正應力：xx ，yy ， zz 切應力：xy =yx ； xz=zx ；yz=zy,a.螺位錯應力場,G ：切變彈性模

3、量。 除Z方向外，其余方向無位移，應力為零； 應力場只與半徑有關，是徑向對稱的； r 0 ，應力無窮大不適用于位錯中心的嚴重畸變區(qū)。 由于螺位錯的正應變等于零，所以其體膨脹率等于零，即形成螺位錯時體積不發(fā)生變化。,b.刃位錯應力場,正應力分量與切應力分量同時存在，與 Z 無關，即與刃位錯平行的直線各點應力狀態(tài)相同 y0, 滑移面以上， xx0 是拉應力 y=0, 無正應力，切應力最大 任一點 |xx | |yy | 以上關系不適用于刃位錯中心區(qū),1.2.2.位錯的應變能,We/Ws=,=,一般金屬材料的1/3，所以 We/Ws1.5,K10.75,1.2.3.位錯的線張力 為了降低能量，位錯有盡可能縮短其長度的傾向，這時產(chǎn)生了一種稱為線張力的組態(tài)力。因此，位錯力求變直。線張力是一種組態(tài)的作用力，與位錯線附近的個別原子所受的作用力不同。,位錯線有應變能=位錯線有縮短趨勢以減少應變能=位錯線張力 線張力等于單位長度位錯的應變能,4.作用在位錯上的力,攀移作用力,xx,xx,xx,5.位錯間的交互作用力,a.兩平行螺位錯,b.兩平行刃位錯,同號位錯 y0,fy 0,正攀移 y0,fy 0,負攀移 即沿y

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