滑移位错机制

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1、滑移的位错机制位错的运动与晶体的滑移临界切应力：1.晶体没有任何缺陷时的临界切应力约为1500MPa2.实际存在位错晶体的临界切应力约为0.98MPa关于实际滑移的比理论计算的低的多的解释晶体没有任何缺陷时的滑移：在切应力的作用下，晶体上下两部分沿滑移面作整体刚性滑移晶体中存在位错时的滑移：1.晶体的滑移不是晶体的一部分相对于另一部分作整体刚性滑移2.晶体的滑移是位错在切应力的作用下沿滑移面逐步移动如图6.143.当一条滑移线移动到晶体表面时，在晶体表面留下一个滑移台阶，大小等于柏氏矢量的大小4.当大量位错重复按此方式划过晶体，在晶体表面形成滑

2、移痕迹，在显微镜下能观察到的滑移痕迹5.晶体的滑移不是滑移面上的全部原子一齐移动6.晶体的滑移就像接力赛跑一样，位错中心的原子逐一递进，由一个平衡位置转移到另一个平衡位置如图6.15所示7.位错中心附近的少数原子只是作弹性偏移，远小于一个原子间距的弹性偏移8.其他区域的原子仍然处于正常位置9.显然这样的位错运动只需要一个很小的切应力就可实现，也可以解释实际滑移的比理论计算的低的多位错的增殖现象及其解释位错的增殖引子1.晶体中有如此多的位错吗：a)形成一条位错线需要上千个位错b)晶体在塑性变形时形成大量的滑移带需要极多的位错2.位错扫过滑移面并移

3、出晶体表面，随着塑性变形的进行，晶体中的位错数目应该越来越少才对，最终形成无位错的晶体才对3.事实上变形后晶体中位错数目反而增加了：例如退火金属的位错密度为，剧烈塑性变形后的位错密度为4.这些增加的位错是怎么来的呢，可以肯定的是，晶体中必然存在位错源，它在晶体进行塑性变形时能不断增殖位错弗兰克瑞德位错源机制的理论基础1.晶体中的位错呈空间网络状分布2.位错网络中的位错线段没有在同一个晶面上3.所以相交于一个结点的几个位错线段不能一致运动，只有位于滑移面上的位错线段才能运动4.所以该结点可能成为固定的结点环境设置1.位错网络中两个固定的结点2.线

4、段位于平行于纸面的滑移面上3.位错线的柏氏矢量为B弗兰克瑞德位错源机制：我们的研究对象就是这个位于滑移面上的线段1.滑移面上的分切应力足够大时，位错线发生运动2.又因为结点不动，位错线弯曲同时产生线张力：线张力的存在使弯曲位错有恢复直线状得倾向1.如果切应力减小或消除，位错线恢复为直线状而无增值2.如果切应力足够大，位错线弯曲成半圆，曲率半径达到最大3.如果切应力继续存在a)位错线继续扩大，曲率半径反而减小，位错线形成一个位错蜷线b)当位错蜷线相互靠近时两处的异号螺型位错相遇进而消失c)位错环发展成为两部分：i.一部分是一个封闭的位错环线，在外

5、力的作用下继续发展ii.另一部分为位错线段，在线张力的作用下还原为原来的位错线段4.外力继续作用开始弯曲并重复上述过程每重复一次便产生一个位错环，如此反复便在晶体中产生大量的位错环5.当一个位错环移出晶体时，晶体产生一个原子间距的位移6.大量位错环一个个移出晶体，晶体不断滑移，就在晶体表面形成滑移台阶，台阶高达近千个原子间距今年来一些直接的试验观察证实了弗兰克瑞德位错源的存在位错的交割与塞积晶体的滑移实际上是位错沿着滑移面的运动多滑移时产生位错交割1.滑移面相交，在相交的滑移面上运动的位错必然相遇1.位错与穿过滑移面的位错必然相交刃型位错交割简

6、易模型6.171.位错线和的滑移面和柏氏矢量2.位错线固定不动，位错线自右向左运动，位错扫过的区域晶体上下两部分产生相当于的位移3.当位错线通过两滑移面的交线时则与位错线发生交割4.位错线被分割成两段并发生相对位移5.位错线变成一条折线短位错线1.短位错线的柏氏矢量：仍然为垂直于2.短位错线的性质：刃型位错3.短位错线的滑移面：不在原来的滑移面上，故称之为割阶，由和所决定的平面即面4.短位错线的滑移：仍可运动，但由于增加了位错线的长度，需消耗一定的能量刃型位错与螺型位错的交割螺型位错与螺型位错的交割位错交割的结果：也是多滑移加工硬化效果较大的主

7、要原因1.可能形成割阶：刃型位错与刃型位错螺型位错与螺型位错韧性位错与螺型位错2.增加位错线的长度3.带割阶的位错运动困难，成为后续位错运动的障碍位错塞积的形成和应力集中：位错源产生的大量位错沿滑移面运动，遇到障碍物如固定位错杂质粒子晶界等时，领先位错被阻止后续位错堵塞，形成位错平面塞积群，并在障碍物的前端形成应力集中位错塞积群的位错数：位错塞积群在障碍处产生的应力集中：为滑移方向的分切应力值距离越大塞积位错数目越多造成的应力集中越大