點(diǎn)缺陷與位錯(cuò)的相互作用精

1、點(diǎn)缺陷與位錯(cuò)相互作用 固溶強(qiáng)化(P176) 點(diǎn)缺陷在晶體中會(huì)引起點(diǎn)陣畸變，產(chǎn)生的 應(yīng)力場(chǎng)可與位錯(cuò)產(chǎn)生交互作用種類：們化學(xué)的、電學(xué)的。彈性作用為最 重要交互作用會(huì)使溶質(zhì)原了發(fā)生移動(dòng)，使得在位錯(cuò)附近形成 溶質(zhì)原子氣團(tuán)，包括科垂耳氣團(tuán)，斯諾克氣團(tuán)，鈴木氣 團(tuán)彈性相互作用溶質(zhì)原子會(huì)使周圍晶體產(chǎn)生彈性畤變,而產(chǎn)生應(yīng) 力場(chǎng)，它與位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)相斤作用從而升高或降 低晶體屮的彈性應(yīng)變能。分科垂耳型(cottrell)和斯 諾克型(snoek)兩種作用。模型：在彈性介質(zhì)中挖一個(gè)球形空洞，再在其中 放入剛性球，當(dāng)球的半徑與孔的半徑不同時(shí)，便 需要給晶體做功，以使二者保持相對(duì)平衡。在完 整晶體中，溶質(zhì)原子分布是隨機(jī)

2、的，但冇其他缺 陷(位錯(cuò))產(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，溶質(zhì)原子產(chǎn)牛-的應(yīng)變 能就要發(fā)生改變，即產(chǎn)生相互作用。Cottrell彈性相互作用體積變化，AV=兀一勺兀r *4兀忙,33的一 分求位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)對(duì)點(diǎn)缺陷處休積戢脹 做的功°1B5-2 Cottrell 性互作用弓一zfl hi sin* "cos'令+ vn sin2 "sid 甘 cos10+yn sin7 Psin 2<p+yn sin 2Fsm <»+ y31 sin 28co$e£廠泊二滄8S Bcos? 0+畑cos' 少+人 Q yllCDS? 0sin 2 護(hù)一y

3、n sin 28sin 層一 sin 2 8co s q>£.傀 畑cos1 卩f * |(yn - Xu Jcossm yu coscos 2-smcos 卩+人sin &sin yA, - yj - (y2J - Jan an 2©+ yu sincos 2© + yn cos&ccs® yu cossm© 卩”二 £ =4 hi $m 20cos 卩 ynsm2Osidsm201yu $:n 2&$>112匕4打)xosZOsixiv*”】 cos20iosg>0 十溶質(zhì)廉了的半徑人詡劑

4、原了的半徑時(shí)，Am <（X則sina<n <a<17r1.溶質(zhì)原f從壓縮區(qū)域被捋斥到膨脹的區(qū)域（韓換）2間隙原子.被體積膨脹區(qū)域所吸引3, 莊球?qū)ΨQ下.涪質(zhì)廉f和純螺型位錯(cuò)之間沒(méi)有彈性交互作用.4, 交互作用的結(jié)果.大fet溶質(zhì)廉子.尤其是何隙馀了將聚集在位錯(cuò)附近 區(qū)域.形成脈子云.稱為科垂?fàn)枤鈭F(tuán)等能曲線和作用力的方向:y明顯屈服現(xiàn)象出336典加的拉伸曲線(G HCC .CPH糅其它人部分金鳥(niǎo)(D機(jī)C金悔位錯(cuò)附近溶質(zhì)原的濃度C = Coexp(-At/JtT)溶質(zhì)原了（間隙原了）對(duì)位錯(cuò)的釘扎作用:W10M S訊力位F(Q =2AJxF(嘰.3血wCottrell氣團(tuán)的盯

5、扎作用（說(shuō)明）柯氏氣團(tuán)是體心立方金屬出現(xiàn)明顯屈服效 應(yīng)的根本原因，但是其他金屈及合金屮由 于他原因也可能出現(xiàn)明顯屈服效應(yīng)。點(diǎn)缺陷并非嚴(yán)格球形對(duì)稱柯氏氣團(tuán)形成溫度不能太低也不能太高間隙原子盯扎時(shí)，位錯(cuò)線和間隙原子并不 定是直線，實(shí)際盯扎力要小些。Snoek彈性相互作用體心工方鐵中C廉/的分布：八面體間隙位帯 產(chǎn)生非球苛稱的奇變一四方隣變當(dāng)有外力加在晶體上是.使榮一個(gè)方向的晶體軸發(fā)工改變. ci r的帥機(jī)分傷改變.菲球?qū)ΨQ畸變與刃型位錯(cuò)的相互作用體積變化：= ca' ay交M能： “凹也W也？3牙（1一薩） r殳互作用能犬概為05eV左右.間隙原子和刃甲位錯(cuò)的作用能吹比秤代原f強(qiáng)烈的很多非

6、球?qū)ΨQ畸變與螺型位錯(cuò)的相互作川模熨：坐標(biāo)系交互能：=-(巧5 +22 +gd)/坐標(biāo)系的變換:NU 二型邁（務(wù)-g/cosO 二 0 £°"3開(kāi)rr對(duì)于Fe其交互作用大概為05eV,與刃型位錯(cuò)的作用相當(dāng) 通過(guò)改變不同軸向的應(yīng)變,改變?nèi)苜|(zhì)原子在Fe中的分布特點(diǎn)!-1-12兩種彈性相互作用螺位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)是間隙原子在位錯(cuò)線附近產(chǎn)工 局部有序排列，這種有序排列稱斯諾克(snoek)氣I才I。和科垂?fàn)枤鈭F(tuán)相比，形成這 種氣團(tuán)不礙要原子長(zhǎng)程擴(kuò)散，也不需要引起溶 質(zhì)原子的聚集。化學(xué)相互作用一 Suzuki氣團(tuán)在熱平衡卜，溶質(zhì)原子在層錯(cuò)區(qū)的濃度與羞體不 同，它阻礙擴(kuò)展位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)化學(xué)相互作用。層錯(cuò) 區(qū)富集的溶質(zhì)原子稱為鈴木氣團(tuán)。熱平如任）W5-1擴(kuò)展位紙乙“運(yùn)動(dòng)不直圖Q"仇-乙）"擴(kuò)展位錯(cuò)滑移陽(yáng)力：誹（X, -斗）二y G） - y （C；）（斗-斗）r0/» = （C0-CIX/fl-/4）鈴木釘扎作用力比科垂?fàn)栣斣饔昧π。?約為十分之一與溫度無(wú)關(guān),在高溫時(shí),科爾垂釘扎消失, 作用比較明顯刃型和螺型位錯(cuò)作用均比較明顯思考題*設(shè)*個(gè)合金體系,在某L溫度F它的fee和 hep結(jié)構(gòu)的成分-I由能曲線在同成分