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文档简介

1、再一次,伯努利矢量,材料科学基础第5章,单晶在剪切应力下的变形,边缘位错,螺旋位错,位错运动的电子显微镜观察,边缘位错伯努利矢量的测定,代表位错并表示其特征(强度,畸变);它反映了伯努利电路中包含的位错引起的晶格畸变的总积累。一般而言,伯努利矢量称为位错强度,矢量的模量|b|表示变形程度,称为位错强度。位错的许多性质,如位错能、应力场和位错反应都与它们有关。当晶体滑动时,它还指示原子运动的大小和方向。伯努利矢量的物理意义表示晶体滑移的方向和大小。当边缘位错沿着滑移面滑过整个晶体时,在晶体表面将产生一个宽度为伯努利矢量的台阶,导致晶体的塑性变形。滑移时,边缘位错的运动方向必须垂直于位错线,即与其

2、伯努利矢量一致。当位错线沿滑移面移动时,它扫过的区域是滑移区,而没有被位错线扫过的区域是滑移区。该图显示了由边缘位错滑移引起的晶体塑性变形过程、指示晶体滑移方向和尺寸的伯努利矢量的物理意义以及由螺旋位错滑移引起的晶体塑性变形过程。在剪应力作用下,螺旋位错的运动方向垂直于其伯努利矢量。对于螺旋位错,由于位错线平行于伯努利矢量,它不像边缘位错那样具有确定的滑移面,而是可以在穿过位错线的任何原子面上滑移。如果螺旋位错在一个滑移面上滑移,然后通过位错线转向另一个滑移面,这称为交叉滑移。思考,如何判断错位线的移动方向?混合位错晶体中滑移区和非滑移区之间的边界线(即位错线)既不平行也不垂直于滑移方向,即滑

3、移矢量与位错线形成任意角度。这种晶体缺陷称为混合位错。混合位错可分解为边缘位错成分和螺旋位错成分。图中显示了由晶体的局部滑移形成的混合位错,混合位错的原子构型,三种类型位错的矢量图形解,伯努利矢量可以用来判断位错的类型,伯努利矢量的物理意义,以及晶体滑移的方向和大小可以用伯努利矢量表示。当位错运动导致晶体滑移时,滑移量称为伯努利矢量B,滑移方向称为伯努利矢量方向。由于混合位错可以分解为叶片型和螺旋型两部分,因此不难理解混合位错在剪应力的作用下沿各线段的法线方向滑移,也可以使晶体滑移等于其伯努利矢量。(一)位错环(二)位错环滑移位错环运动后,伯努利矢量的特征一条位错线有一个唯一的伯努利矢量。晶体

4、中的位错是连续的,不能被打断。它的存在形式可以形成一个闭合的位错环,或与其他位错连接,或终止于晶界,或在晶体表面露头。边缘位错不仅可以在滑移面上滑移,还可以垂直于滑移面爬升。当位于半原子平面下端的原子跳开,即空位迁移到半原子平面的下端时,半原子平面将缩短,显示位错向上移动,这称为正爬升。否则,这就叫做消极攀登。位错爬升伴随着材料的迁移,这只能通过扩散来实现。因为攀爬需要原子扩散,所以它比滑动需要更多的能量。对于大多数金属,这种运动在室温下非常困难。因此,位错爬升需要热激活,也就是说,它需要比滑移更多的能量。攀爬通常被称为“非守恒运动”,而滑动被称为“守恒运动”。除了滑动,错位还会攀升。3.位错

5、运动的传递对于在滑移面上运动的位错,穿过滑移面的其它位错称为森林位错。森林位错会阻碍位错的运动,但是如果通常,当输送两个位错时,在每个位错上将新产生一小部分位错。它们的伯努利矢量与携带它们的位错相同,它们的大小和方向由另一个位错的伯努利矢量决定。当输送产生的小位错不在位错的滑移面上时,它就成为位错切割台阶,如果小位错在位错的滑移面上,就相当于位错扭结。输送两个相互垂直边缘位错(伯努利矢量相互平行),输送两个相互垂直的边缘位错(伯努利矢量相互垂直),输送两个相互垂直的边缘位错伯努利矢量,输送螺钉位错和螺钉位错,输送螺钉位错和螺钉位错,输送位错切割顺序的边缘位错,输送位错扭结的边缘位错,输送边缘位错和螺钉位错,输送边缘位错和螺钉位错, 位错切割顺序的边缘位错,位错扭结边缘位错密度被定义为单位体积晶体中包含的位错线的总长度,其表达式是,如果为了简单起见,晶体中的位错线可以被视为从晶体的一端平行延伸到另一端的直线,那么位错密度可以被视为穿过垂直于位错线的单位截面的位错线的数量,即该图显示了位错密度和强度之间的关系,以及伯努

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