晶體缺陷-位錯運動課件

晶體缺陷——位錯運動課件2.柏氏矢量的特性：（1）b的物理意義：

其方向表示位錯的性質(zhì)和取向，即位錯運動導(dǎo)致晶體滑移的方向

模∣b∣表示畸變的程度：位錯強度2.柏氏矢量的特性：（2）b的守恒性：對一個確定的位錯正向，按照右手螺旋法則獲取的b具有唯一性、守恒性，與柏氏回路的起點和具體路徑無關(guān)，（2）b的守恒性：（3）一根不分叉的位錯線具有唯一的柏氏矢量：上各個位置的b均相同；位錯在晶體中移動或者改變方向時，其柏氏矢量不變（3）一根不分叉的位錯線具有唯一的柏氏矢量：上各個位置的b均（4）如果一個b的位錯分解為幾個位錯，柏氏矢量分別為b1,b2,b3,…,則b=∑bi（4）如果一個b的位錯分解為幾個位錯，柏氏矢量分別為b1,b有幾根位錯線相交于一個點，則指向它的位錯∑b指=離開它的位錯∑b離有幾根位錯線相交于一個點，則指向它的位錯如果所有位錯線均指向或離開某點，則∑bi=0如果所有位錯線均指向或離開某點，則∑bi=0（5）位錯線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯的連續(xù)性（定義）可形成位錯環(huán)、或與其它位錯相連、或與晶界相連、或露出晶體表面（5）位錯線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯的連續(xù)性（定義）3.柏氏矢量的表示方法第6次（1）以其在晶軸上的分量a、b、c表示：

b=xa+yb+zc（2）對立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向指數(shù)表示：b=a/n[uvw]

例：

b=a[236]

b=a/2[111]3.柏氏矢量的表示方法第6次

3.2.3位錯的運動P94i.位錯可以在晶體中運動ii.材料的塑性變形就是通過位錯運動實現(xiàn)的3.2.3位錯的運動P94iii.材料的強度與位錯運動緊密相關(guān)iv.意義：可以通過控制位錯運動提高材料強度位錯運動基本形式：滑移、攀移iii.材料的強度與位錯運動緊密相關(guān)位錯運動基本形式：滑1.位錯的滑移

（1）含義：在外力作用下，沿滑移面運動（2）刃型位錯的滑移

特點：需要的力小1.位錯的滑移特點：需要的力小結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形（3）螺型位錯的滑移（3）螺型位錯的滑移交滑移：P95圖3.17

螺型位錯如果在原來的滑移面上受到阻礙時，可能轉(zhuǎn)移到另一個與它相交的滑移面上繼續(xù)滑移雙交滑移：發(fā)生交滑移后的位錯如果再轉(zhuǎn)回到和原滑移面平行的面上繼續(xù)滑移交滑移：P95圖3.17（3）混合型位錯的滑移圖3.15混合型位錯的滑移過程（3）混合型位錯的滑移圖3.15混合型位錯的滑移過程2.位錯的攀移P96刃型位錯多余半原子面向上或下運動。通過物質(zhì)的遷移，即原子或空位的擴散來實現(xiàn)。形式：正攀移、負(fù)攀移圖3.18刃型位錯的攀移運動模型a)未攀移的位錯b)空位引起的正攀移c)間隙原子引起的負(fù)攀移2.位錯的攀移P96圖3.18刃型位錯的攀移運動模特點：螺型位錯沒有半原子面，故不會發(fā)生攀移一般情況下，攀移比滑移需要的能量高，在室溫下不容易發(fā)生高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照后，晶體中存在大量點缺陷的情況下，容易發(fā)生位錯的攀移（刃型位錯）特點：3.位錯的交割含義：位錯在運動過程中，可能和其它位錯交割意義：交割會影響位錯進一步的運動，從而會影響材料的強度等性能3.位錯的交割a.割階與扭折位錯局部滑移、刃型位錯攀移、兩條位錯線交割后，經(jīng)常產(chǎn)生一段曲折線段如果曲折線段位于位錯的滑移面上——扭折

P97圖3.19a.割階與扭折如果此線段垂直于滑移面——割階如果此線段垂直于滑移面——割階實例1：兩個柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交割實例1：兩個柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交割實例2：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯交割實例2：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯交割實例3：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯和螺型位錯交割實例3：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯和螺型位錯交割實例4：兩個柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯交割實例4：兩個柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯交割小結(jié)：每根位錯線都可能產(chǎn)生扭折或割階，大小和方向取決于另一根位錯的柏氏矢量，但具有原本的柏氏矢量所有的割階都是刃型位錯，扭折可以是螺型位錯也可以是刃型位錯扭折出現(xiàn)在同一滑移面上幾乎不產(chǎn)生位錯運動阻力；割階與原位錯線垂直，一般不能隨位錯線一起移動，“釘扎”，產(chǎn)生運動阻力——割階硬化小結(jié)：帶割階位錯的運動帶割階位錯的運動晶體缺陷——位錯運動課件晶體缺陷——位錯運動課件晶體缺陷——位錯運動課件2.柏氏矢量的特性：（1）b的物理意義：

其方向表示位錯的性質(zhì)和取向，即位錯運動導(dǎo)致晶體滑移的方向

模∣b∣表示畸變的程度：位錯強度2.柏氏矢量的特性：（2）b的守恒性：對一個確定的位錯正向，按照右手螺旋法則獲取的b具有唯一性、守恒性，與柏氏回路的起點和具體路徑無關(guān)，（2）b的守恒性：（3）一根不分叉的位錯線具有唯一的柏氏矢量：上各個位置的b均相同；位錯在晶體中移動或者改變方向時，其柏氏矢量不變（3）一根不分叉的位錯線具有唯一的柏氏矢量：上各個位置的b均（4）如果一個b的位錯分解為幾個位錯，柏氏矢量分別為b1,b2,b3,…,則b=∑bi（4）如果一個b的位錯分解為幾個位錯，柏氏矢量分別為b1,b有幾根位錯線相交于一個點，則指向它的位錯∑b指=離開它的位錯∑b離有幾根位錯線相交于一個點，則指向它的位錯如果所有位錯線均指向或離開某點，則∑bi=0如果所有位錯線均指向或離開某點，則∑bi=0（5）位錯線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯的連續(xù)性（定義）可形成位錯環(huán)、或與其它位錯相連、或與晶界相連、或露出晶體表面（5）位錯線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯的連續(xù)性（定義）3.柏氏矢量的表示方法第6次（1）以其在晶軸上的分量a、b、c表示：

b=xa+yb+zc（2）對立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向指數(shù)表示：b=a/n[uvw]

例：

b=a[236]

b=a/2[111]3.柏氏矢量的表示方法第6次

3.2.3位錯的運動P94i.位錯可以在晶體中運動ii.材料的塑性變形就是通過位錯運動實現(xiàn)的3.2.3位錯的運動P94iii.材料的強度與位錯運動緊密相關(guān)iv.意義：可以通過控制位錯運動提高材料強度位錯運動基本形式：滑移、攀移iii.材料的強度與位錯運動緊密相關(guān)位錯運動基本形式：滑1.位錯的滑移

（1）含義：在外力作用下，沿滑移面運動（2）刃型位錯的滑移

特點：需要的力小1.位錯的滑移特點：需要的力小結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形（3）螺型位錯的滑移（3）螺型位錯的滑移交滑移：P95圖3.17

螺型位錯如果在原來的滑移面上受到阻礙時，可能轉(zhuǎn)移到另一個與它相交的滑移面上繼續(xù)滑移雙交滑移：發(fā)生交滑移后的位錯如果再轉(zhuǎn)回到和原滑移面平行的面上繼續(xù)滑移交滑移：P95圖3.17（3）混合型位錯的滑移圖3.15混合型位錯的滑移過程（3）混合型位錯的滑移圖3.15混合型位錯的滑移過程2.位錯的攀移P96刃型位錯多余半原子面向上或下運動。通過物質(zhì)的遷移，即原子或空位的擴散來實現(xiàn)。形式：正攀移、負(fù)攀移圖3.18刃型位錯的攀移運動模型a)未攀移的位錯b)空位引起的正攀移c)間隙原子引起的負(fù)攀移2.位錯的攀移P96圖3.18刃型位錯的攀移運動模特點：螺型位錯沒有半原子面，故不會發(fā)生攀移一般情況下，攀移比滑移需要的能量高，在室溫下不容易發(fā)生高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照后，晶體中存在大量點缺陷的情況下，容易發(fā)生位錯的攀移（刃型位錯）特點：3.位錯的交割含義：位錯在運動過程中，可能和其它位錯交割意義：交割會影響位錯進一步的運動，從而會影響材料的強度等性能3.位錯的交割a.割階與扭折位錯局部滑移、刃型位錯攀移、兩條位錯線交割后，經(jīng)常產(chǎn)生一段曲折線段如果曲折線段位于位錯的滑移面上——扭折

P97圖3.19a.割階與扭折如果此線段垂直于滑移面——割階如果此線段垂直于滑移面——割階實例1：兩個柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交割實例1：兩個柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交割實例2：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯交割實例2：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯交割實例3：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯和螺型位錯交割實例3：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯和螺型位錯交割實例4：兩個柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯交割實例4：兩個柏