晶體缺陷-位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)課件

晶體缺陷——位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)課件2.柏氏矢量的特性：（1）b的物理意義：

其方向表示位錯(cuò)的性質(zhì)和取向，即位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致晶體滑移的方向

模∣b∣表示畸變的程度：位錯(cuò)強(qiáng)度2.柏氏矢量的特性：（2）b的守恒性：對(duì)一個(gè)確定的位錯(cuò)正向，按照右手螺旋法則獲取的b具有唯一性、守恒性，與柏氏回路的起點(diǎn)和具體路徑無(wú)關(guān)，（2）b的守恒性：（3）一根不分叉的位錯(cuò)線具有唯一的柏氏矢量：上各個(gè)位置的b均相同；位錯(cuò)在晶體中移動(dòng)或者改變方向時(shí)，其柏氏矢量不變（3）一根不分叉的位錯(cuò)線具有唯一的柏氏矢量：上各個(gè)位置的b均（4）如果一個(gè)b的位錯(cuò)分解為幾個(gè)位錯(cuò)，柏氏矢量分別為b1,b2,b3,…,則b=∑bi（4）如果一個(gè)b的位錯(cuò)分解為幾個(gè)位錯(cuò)，柏氏矢量分別為b1,b有幾根位錯(cuò)線相交于一個(gè)點(diǎn)，則指向它的位錯(cuò)∑b指=離開它的位錯(cuò)∑b離有幾根位錯(cuò)線相交于一個(gè)點(diǎn)，則指向它的位錯(cuò)如果所有位錯(cuò)線均指向或離開某點(diǎn)，則∑bi=0如果所有位錯(cuò)線均指向或離開某點(diǎn)，則∑bi=0（5）位錯(cuò)線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯(cuò)的連續(xù)性（定義）可形成位錯(cuò)環(huán)、或與其它位錯(cuò)相連、或與晶界相連、或露出晶體表面（5）位錯(cuò)線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯(cuò)的連續(xù)性（定義）3.柏氏矢量的表示方法第6次（1）以其在晶軸上的分量a、b、c表示：

b=xa+yb+zc（2）對(duì)立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向指數(shù)表示：b=a/n[uvw]

例：

b=a[236]

b=a/2[111]3.柏氏矢量的表示方法第6次

3.2.3位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)P94i.位錯(cuò)可以在晶體中運(yùn)動(dòng)ii.材料的塑性變形就是通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的3.2.3位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)P94iii.材料的強(qiáng)度與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)緊密相關(guān)iv.意義：可以通過(guò)控制位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)提高材料強(qiáng)度位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)基本形式：滑移、攀移iii.材料的強(qiáng)度與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)緊密相關(guān)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)基本形式：滑1.位錯(cuò)的滑移

（1）含義：在外力作用下，沿滑移面運(yùn)動(dòng)（2）刃型位錯(cuò)的滑移

特點(diǎn)：需要的力小1.位錯(cuò)的滑移特點(diǎn)：需要的力小結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形（3）螺型位錯(cuò)的滑移（3）螺型位錯(cuò)的滑移交滑移：P95圖3.17

螺型位錯(cuò)如果在原來(lái)的滑移面上受到阻礙時(shí)，可能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)與它相交的滑移面上繼續(xù)滑移雙交滑移：發(fā)生交滑移后的位錯(cuò)如果再轉(zhuǎn)回到和原滑移面平行的面上繼續(xù)滑移交滑移：P95圖3.17（3）混合型位錯(cuò)的滑移圖3.15混合型位錯(cuò)的滑移過(guò)程（3）混合型位錯(cuò)的滑移圖3.15混合型位錯(cuò)的滑移過(guò)程2.位錯(cuò)的攀移P96刃型位錯(cuò)多余半原子面向上或下運(yùn)動(dòng)。通過(guò)物質(zhì)的遷移，即原子或空位的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)。形式：正攀移、負(fù)攀移圖3.18刃型位錯(cuò)的攀移運(yùn)動(dòng)模型a)未攀移的位錯(cuò)b)空位引起的正攀移c)間隙原子引起的負(fù)攀移2.位錯(cuò)的攀移P96圖3.18刃型位錯(cuò)的攀移運(yùn)動(dòng)模特點(diǎn)：螺型位錯(cuò)沒有半原子面，故不會(huì)發(fā)生攀移一般情況下，攀移比滑移需要的能量高，在室溫下不容易發(fā)生高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照后，晶體中存在大量點(diǎn)缺陷的情況下，容易發(fā)生位錯(cuò)的攀移（刃型位錯(cuò)）特點(diǎn)：3.位錯(cuò)的交割含義：位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可能和其它位錯(cuò)交割意義：交割會(huì)影響位錯(cuò)進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)，從而會(huì)影響材料的強(qiáng)度等性能3.位錯(cuò)的交割a.割階與扭折位錯(cuò)局部滑移、刃型位錯(cuò)攀移、兩條位錯(cuò)線交割后，經(jīng)常產(chǎn)生一段曲折線段如果曲折線段位于位錯(cuò)的滑移面上——扭折

P97圖3.19a.割階與扭折如果此線段垂直于滑移面——割階如果此線段垂直于滑移面——割階實(shí)例1：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例1：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例2：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例2：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例3：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)交割實(shí)例3：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)交割實(shí)例4：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯(cuò)交割實(shí)例4：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯(cuò)交割小結(jié)：每根位錯(cuò)線都可能產(chǎn)生扭折或割階，大小和方向取決于另一根位錯(cuò)的柏氏矢量，但具有原本的柏氏矢量所有的割階都是刃型位錯(cuò)，扭折可以是螺型位錯(cuò)也可以是刃型位錯(cuò)扭折出現(xiàn)在同一滑移面上幾乎不產(chǎn)生位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力；割階與原位錯(cuò)線垂直，一般不能隨位錯(cuò)線一起移動(dòng)，“釘扎”，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)阻力——割階硬化小結(jié)：帶割階位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)帶割階位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)晶體缺陷——位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)課件晶體缺陷——位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)課件晶體缺陷——位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)課件2.柏氏矢量的特性：（1）b的物理意義：

其方向表示位錯(cuò)的性質(zhì)和取向，即位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致晶體滑移的方向

模∣b∣表示畸變的程度：位錯(cuò)強(qiáng)度2.柏氏矢量的特性：（2）b的守恒性：對(duì)一個(gè)確定的位錯(cuò)正向，按照右手螺旋法則獲取的b具有唯一性、守恒性，與柏氏回路的起點(diǎn)和具體路徑無(wú)關(guān)，（2）b的守恒性：（3）一根不分叉的位錯(cuò)線具有唯一的柏氏矢量：上各個(gè)位置的b均相同；位錯(cuò)在晶體中移動(dòng)或者改變方向時(shí)，其柏氏矢量不變（3）一根不分叉的位錯(cuò)線具有唯一的柏氏矢量：上各個(gè)位置的b均（4）如果一個(gè)b的位錯(cuò)分解為幾個(gè)位錯(cuò)，柏氏矢量分別為b1,b2,b3,…,則b=∑bi（4）如果一個(gè)b的位錯(cuò)分解為幾個(gè)位錯(cuò)，柏氏矢量分別為b1,b有幾根位錯(cuò)線相交于一個(gè)點(diǎn)，則指向它的位錯(cuò)∑b指=離開它的位錯(cuò)∑b離有幾根位錯(cuò)線相交于一個(gè)點(diǎn)，則指向它的位錯(cuò)如果所有位錯(cuò)線均指向或離開某點(diǎn)，則∑bi=0如果所有位錯(cuò)線均指向或離開某點(diǎn)，則∑bi=0（5）位錯(cuò)線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯(cuò)的連續(xù)性（定義）可形成位錯(cuò)環(huán)、或與其它位錯(cuò)相連、或與晶界相連、或露出晶體表面（5）位錯(cuò)線不能中止在晶體內(nèi)部——位錯(cuò)的連續(xù)性（定義）3.柏氏矢量的表示方法第6次（1）以其在晶軸上的分量a、b、c表示：

b=xa+yb+zc（2）對(duì)立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向指數(shù)表示：b=a/n[uvw]

例：

b=a[236]

b=a/2[111]3.柏氏矢量的表示方法第6次

3.2.3位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)P94i.位錯(cuò)可以在晶體中運(yùn)動(dòng)ii.材料的塑性變形就是通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的3.2.3位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)P94iii.材料的強(qiáng)度與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)緊密相關(guān)iv.意義：可以通過(guò)控制位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)提高材料強(qiáng)度位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)基本形式：滑移、攀移iii.材料的強(qiáng)度與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)緊密相關(guān)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)基本形式：滑1.位錯(cuò)的滑移

（1）含義：在外力作用下，沿滑移面運(yùn)動(dòng)（2）刃型位錯(cuò)的滑移

特點(diǎn)：需要的力小1.位錯(cuò)的滑移特點(diǎn)：需要的力小結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形（3）螺型位錯(cuò)的滑移（3）螺型位錯(cuò)的滑移交滑移：P95圖3.17

螺型位錯(cuò)如果在原來(lái)的滑移面上受到阻礙時(shí)，可能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)與它相交的滑移面上繼續(xù)滑移雙交滑移：發(fā)生交滑移后的位錯(cuò)如果再轉(zhuǎn)回到和原滑移面平行的面上繼續(xù)滑移交滑移：P95圖3.17（3）混合型位錯(cuò)的滑移圖3.15混合型位錯(cuò)的滑移過(guò)程（3）混合型位錯(cuò)的滑移圖3.15混合型位錯(cuò)的滑移過(guò)程2.位錯(cuò)的攀移P96刃型位錯(cuò)多余半原子面向上或下運(yùn)動(dòng)。通過(guò)物質(zhì)的遷移，即原子或空位的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)。形式：正攀移、負(fù)攀移圖3.18刃型位錯(cuò)的攀移運(yùn)動(dòng)模型a)未攀移的位錯(cuò)b)空位引起的正攀移c)間隙原子引起的負(fù)攀移2.位錯(cuò)的攀移P96圖3.18刃型位錯(cuò)的攀移運(yùn)動(dòng)模特點(diǎn)：螺型位錯(cuò)沒有半原子面，故不會(huì)發(fā)生攀移一般情況下，攀移比滑移需要的能量高，在室溫下不容易發(fā)生高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照后，晶體中存在大量點(diǎn)缺陷的情況下，容易發(fā)生位錯(cuò)的攀移（刃型位錯(cuò)）特點(diǎn)：3.位錯(cuò)的交割含義：位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可能和其它位錯(cuò)交割意義：交割會(huì)影響位錯(cuò)進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)，從而會(huì)影響材料的強(qiáng)度等性能3.位錯(cuò)的交割a.割階與扭折位錯(cuò)局部滑移、刃型位錯(cuò)攀移、兩條位錯(cuò)線交割后，經(jīng)常產(chǎn)生一段曲折線段如果曲折線段位于位錯(cuò)的滑移面上——扭折

P97圖3.19a.割階與扭折如果此線段垂直于滑移面——割階如果此線段垂直于滑移面——割階實(shí)例1：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例1：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例2：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例2：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)交割實(shí)例3：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)交割實(shí)例3：兩個(gè)柏氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)交割實(shí)例4：兩個(gè)柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯(cuò)交割實(shí)例4：兩個(gè)柏