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螺型位错_图文_百度文库

  螺型位错 主讲:刘琛珩 组员:史吉山 曾其才 吴小虎 什么是“位错”? 理想晶体的原子排布模型 理想晶体的滑移模型 ●理论抗剪屈服强度为3000MPa; ●单晶体的实际抗剪屈服强度仅为1~10MPa 位错的由来 其实,在研究晶体滑移时,我们发现理论屈服强 度和实际强度间有巨大差异,进而对理想晶体模型的 滑移方式产生了怀疑,认识到晶体中原子排列绝非完 全规则,滑移也不是两个原子面之间的集体的相对移 动,而是假设晶体内部是有一定多缺陷的---薄弱环 节,进而使塑形变形过程在很低的应力下就能进行, 而这内部的缺陷,就是我要论述的“位错”这个概念。 位错的规范理解: 位错其实是晶体中普遍存在的一 维线缺陷,它的特点是在一维方向的 尺寸较长,另外二维方向上尺寸很小, 从宏观看缺陷是线状的。 理想晶体模型中的原子排列都是 十分规整、整齐的,即原子的相对位 置都是相同的;但是,实际晶体中缺 陷是难以避免的,像零维的点缺陷, 一维的线缺陷,二维的面缺陷,这些 都使晶体中的原子的原子相对位置情 况不再一致了。 螺型位错 螺型位错的特征: ●螺型位错无额外半原子 面,原子错排呈轴对称 ●螺型位错线与滑移矢量 平行,故一定是直线 ●螺位错周围的点阵也发 生了弹性畸变,但只有平 行于位错线的切应变,无 正应变(在垂直于位错线 的平面投影上,看不出缺 陷) ●位错线的移动方向与晶 块滑移方向互相垂直 在已滑移区与未滑移区的交界处,AB线两侧的上下两层 原子发生了错排和不对齐现象,它们围绕着AB线连成了 一个螺旋线,而被AB线所贯穿的一组原来是平行的晶面 则变成了一个以AB线为轴的螺旋面。 左右螺型位错的确定 ? 1939年,柏格斯 (J.M.Burgers) 提出用柏 氏回路来定义位错。使位错的特征能借柏 氏矢量表示出来,可更确切地揭示位错的 本质,并能方便地描述位错的各种行为, 此矢量即“柏格斯矢量”或“柏氏矢量”, 用 b 表示。 ?刃型位错可以用右手 定则确定,那么螺型 位错呢? ? 虽然螺型位错的柏氏矢量b与位错线是平行的,但是还 是可以用与刃型位错相同的方法来确定,具体如下: ? 1)先确定位错线方向,一般是从纸背向纸面为位 错线)按右手法则做柏氏回路,右手大拇指指向位错线正 向,回路方向按右手螺旋方向确定; ? 3)从实际晶体中任一原子A出发,避开位错附近的严重 畸变区作一闭合回路ABCDE,回路每一步连接相邻原子。 C D C D B a ) 完整晶体的柏氏回路 A B A b E 右螺位错 ) 实际晶体的柏氏回路 左螺位错 原子的相对位置变化 对于螺型位错而言,晶体的某一部分相对于其 余部分发生滑移,原子平面沿着一根轴线盘旋 上升,原子平面在位错线附近已扭曲为螺旋面, 在原子面上转一周就推进一个原子间距,进而 位错线周围的原子呈螺旋状分布。 所以,螺型位错的原子相对位置发生了相应 的“攀移”,晶体的局部区域也发生了畸变。 Thank you!

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