晶体缺陷——位错运动[青苗教育]

1、1技能教育 2.柏氏矢量的特性： （1）b的物理意义： 其方向表示位错的性质和取向，即位错运动导致 晶体滑移的方向 模b表示畸变的程度：位错强度 2技能教育 （2）b的守恒性： 对一个确定的位错正向，按照右手螺旋法则获 取的b具有唯一性、守恒性，与柏氏回路的起点和 具体路径无关， 3技能教育 （3）一根不分叉的位错线具有唯一唯一的柏氏矢量：上 各个位置的b均相同；位错在晶体中移动或者改变 方向时，其柏氏矢量不变 4技能教育 （4）如果一个b的位错分解为几个位错，柏氏矢量 分别为b1,b2,b3,则b=bi 5技能教育 有几根位错线相交于一个点，则指向它的位错 b指=离开它的位错b离 6技能教育

2、 如果所有位错线均指向或离开某点，则bi=0 7技能教育 （5）位错线不能中止在晶体内部位错的连续性连续性 （定义） 可形成位错环、或与其它位错相连、或与晶界相 连、或露出晶体表面 8技能教育 3.柏氏矢量的表示方法 第6次 （1）以其在晶轴上的分量a、b、c表示： b=xa+yb+zc （2）对立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向 指数表示： b=a/n u v w 例： b=a2 3 6 b=a/2 1 1 1 9技能教育 10技能教育 3.2.3 位错的运动位错的运动 P94 i. 位错可以在晶体中运动 ii. 材料的塑性变形就是通过位错运动实现的 11技能教育 iii. 材料的强

3、度与位错运动紧密相关 iv. 意义：可以通过控制位错运动提高材料强度 位错运动基本形式： 滑移、攀移滑移、攀移 12技能教育 1.位错的滑移 （1）含义：在外力作用下，沿滑移面运动 （2）刃型位错的滑移 13技能教育 结果：较小的力使材料发生塑性变形 14技能教育 （3）螺型位错的滑移 15技能教育 交滑移交滑移：P95图3.17 螺型位错如果在原来的滑移面上受到阻碍时，可能转移到 另一个与它相交的滑移面上继续滑移 双交滑移双交滑移：发生交滑移后的位错如果再转回到和原滑移面 平行的面上继续滑移 16技能教育 （3）混合型位错的滑移 图3.15 混合型位错的滑移过程 17技能教育 2.位错的攀移

4、 P96 刃型位错多余半原子面向上或下运动。 通过物质的迁移，即原子或空位的扩散来实现。 形式：正攀移、负攀移 图 3.18 刃型位错的攀移运动模型 a) 未攀移的位错 b) 空位引起的正攀移 c)间隙原子引起的负攀移 18技能教育 特点：特点： 螺型位错没有半原子面，故不会发生攀移 一般情况下，攀移比滑移需要的能量高需要的能量高，在室温 下不容易发生 高温淬火、冷变形加工、高能粒子辐照后，晶体 中存在大量点缺陷的情况下，容易发生位错的攀 移（刃型位错） 19技能教育 3. 位错的交割 含义：位错在运动过程中，可能和其它位错交割 意义：交割会影响位错进一步的运动，从而会影响 材料的强度等性能

5、20技能教育 a.割阶与扭折割阶与扭折 位错局部滑移、刃型位错攀移、两条位错线交割后，经常 产生一段曲折线段 如果曲折线段位于位错的滑移面上扭折扭折 P97图3.19 21技能教育 如果此线段垂直于滑移面割阶割阶 22技能教育 实例1：两个柏氏矢量相互垂直的刃型位错交割 23技能教育 实例2：两个柏氏矢量相互平行的刃型位错交割 24技能教育 实例3：两个柏氏矢量相互平行的刃型位错和螺型位错交割 25技能教育 实例4：两个柏氏矢量相互垂直的两螺型位错交割 26技能教育 小结： p每根位错线都可能产生扭折或割阶，大小和方向取 决于另一根位错的柏氏矢量，但具有原本的柏氏矢 量 p所有的割阶都是刃型位错，扭折可以是螺型位错也 可以是刃型位错 p扭折出现在同一滑移面上几乎不产生位错运动阻力； p割阶与原位错线垂