位错运动与交割（课堂PPT）

位错的运动与交割,成员：戴梦嘉、刘钊、季云浩、邓少杰、刘炎发、王康、胡越、牛龙、安自仁、王武杰、李靖巍,1,2,位错的运动与交割,塑形变形实际上是位错在外力作用下运动的结果。位错的运动方式是位错理论的基本问题之一。,2,2,主要内容：一、位错的运动1.1、刃型位错的运动1.2、螺型位错的运动二、运动位错的交割,3,2020/5/18,一、位错的运动,4,2020/5/18,滑移的过程：,1、刃型位错的滑移,5,2020/5/18,6,2020/5/18,刃型位错滑移的性质：1、在滑移时，刃型位错的运动方向始终垂直于位错线，而平行于柏氏矢量。2、刃型位错的滑移面是由位错线与柏氏矢量所构成的平面，且是唯一的。3、在相同外加切应力的作用下，正、负刃型位错的运动方向相反，但产生的变形却完全相同。,7,2020/5/18,刃型位错在垂直于滑移面方向的运动称为攀移。通常把多余半原子面向上运动的攀移称为正攀移，向下运动的攀移称为负攀移。,2、刃型位错的攀移,8,2020/5/18,刃型位错的攀移相当于多余半原子面的伸长或缩短，可通过物质迁移即原子或空位的扩散来实现。,注：螺型位错没有多余的半原子面，因此不会发生攀移,9,2020/5/18,滑移过程：同刃型位错一样，滑移时位错线附近原子的移动距离很小，使螺型位错运动所需的力很小。当位错沿滑移面滑过整个晶体时，同样会在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个柏氏矢量大小的台阶。,3、螺型位错的滑移,10,2020/5/18,螺型位错滑移的性质：1、在滑移时，螺型位错的移动方向与位错线垂直，也与柏氏矢量垂直。2、螺型位错的位错线与柏氏矢量平行，所以螺型位错有无数多个滑移面。,11,2020/5/18,混合型位错的滑移过程：根据确定位错线运动方向的右手法则可知，该混合型位错在外加切应力的作用下，将沿其各点的法线方向在滑移面上向外扩张，最终使上、下两块晶体沿柏氏矢量方向移动一个柏氏矢量大小的距离。,4、混合型位错的滑移,12,2020/5/18,通过上述分析可知，不同类型位错的滑移方向与外加切应力及柏氏矢量方向的关系不同。,注：正、负刃型位错运动方向相反；左、右螺旋位错运动方向相反；最终晶体的滑移方向都是与外加切应力及柏氏矢量的方向一致。,13,2020/5/18,对于螺型位错，由于所有包含位错线的晶面都可以成为其滑移面，因此当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上继续滑移，这一过程为交滑移。如果交滑移后的位错再转回和原滑移面平行的滑移面上继续运动，则称为双交滑移。,5、螺型位错的交滑移,14,2020/5/18,二、运动位错的交割当一位错在某一滑移面上运动时，会穿过滑移面的其他位错，这些其他的位错称为林位错。林位错会阻碍位错的运动，但若应力够大，滑动的的位错将切过林位错继续前进。位错相互切割的过程称为位错交割。,15,2020/5/18,2.1刃型位错的交割伯氏矢量相互垂直伯氏矢量相互平行2.2刃型位错与螺型位错交割（伯氏矢量相互垂直）2.3螺型位错交割2.4带割阶位错的运动,16,2020/5/18,两个伯氏矢量相互垂直的刃型位错交割a）交割前b）交割后,17,2020/5/18,1）交割结果：产生一段PP曲折线段；2）新位错性质：曲折线段PP的长度和方向由bB决定，性质取决于其与bA的关系，由于PP垂直bA，故新产生的PP为刃型位错；新位错为割阶；3）新产生的刃型割阶的可动性：理论上原位错与PP可以在各自的滑移面上运动，实际上，割阶PP很难移动。,18,2020/5/18,两个伯氏矢量相互平行的刃型位错交割a）交割前b）交割后,19,2020/5/18,1）交割结果：产生两段曲折线段PP和QQ；2）新位错性质：曲折线段QQ的长度和方向由b2决定；由于PP平行b2，故PP曲折线段为螺型位错，同理曲折线段QQ平行b1，所以QQ也为螺型位错。曲折线段PP和QQ都为螺型扭折。,20,2020/5/18,两个伯氏矢量相互垂直的刃型位错与螺型位错交割a）交割前b）交割后,21,2020/5/18,1）交割结果：产生两段曲折线段MM和NN；2）新位错性质：曲折线段MM的大小和方向由b2决定，曲折线段NN的大小和方向由b1决定；由于MM与b1垂直，所以MM为刃型位错，同理NN也为刃型位错；MM为刃型割阶，NN为刃型扭折；3）新位错的可动性：位错MM除攀移外，不能产生滑移，位错NN随位错BB运动，侧向展开消失。,22,2020/5/18,两个伯氏矢量相互垂直的螺型位错交割a）交割前b）交割后,23,2020/5/18,1）交割结果：产生MM和NN两段曲折线段；2）新位错性质：曲折线段MM的长度和方向由b2决定，曲折线段NN的长度和方向由b1决定；由于MM垂直b1，故MM为刃型位错，同理NN也为刃型位错，MM和NN皆为刃型割阶；3）新位错的可动性：MM和NN阻碍原螺型位错的滑移。,24,2020/5/18,若一条位错线与许多位错交割，则该位错线上会形成许多割阶。带割阶位错的运动，按割阶高度不同可分