《位错运动和增值.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《位错运动和增值.docx（4页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、在条件允许时，晶体中的位错总要从能量高的位置向能量低的位置运动。位错的运动 分为保守和非保守运动两种。前者是指在位错运动后，晶体不发生体积变化，如滑移2, 6等； 后者意味着在位错运动前后晶体有体积变化，如攀移2, 3, 6（也有文献称为爬移4）等。有的文献把位错的增殖也归入位错的运动来讨论6，但本书不是用这种方法，而是采用 大多数学者使用的方法2,10，把两者稍分开来研究。6.5. 1位错的滑移图6-9中，对含刃位错（在位置1）的晶体施加切应力t，其方向平行于柏氏矢量。设 该位错在此切应力作用下由位置1按理想状况平行移动到位置2,虚线表示切变后晶格结点 位置。仔细观察同一横行晶格结点的位置可
2、发现，位置2和位置1的差别仅在中间的两列原 子在同一行上稍稍移动而已，图中上部的原子稍向左移，下部的原子稍向右移，仅此而已。 或者说，该位错周围的原子只要移动一个很小的距离，便能使此位错由位置1移到位置2。 如果应力继续作用，位错将继续向前（如图6-9，向左方）移动。显然，位错运动是通过逐 列（而不是同时全部）克服原子间的化学键力而一步步实现的。因此，使位错滑移所需要的临 界分切应力要比通常预计的情况小得多，更接近于实际测量值。图6-9刃位错滑移时周围原子的动作2, 7, 9虽然位错滑移1个原子间距时，只有少数原子作很小的位置移动，但在位错扫过的区 域里，却积累起相当于柏氏矢量模b的整部分晶体
3、的相对移动。当位错到达晶体表面时，整 个晶体沿着滑移面相对移动了 1个柏氏矢量，在晶体表面产生了高度（从另一角度看则为宽 度）为b的台阶，如图6-10所示。此图（d）的涂黑部分宽度正好是b。若有n个柏氏矢量为 b的位错扫过，表面会产生nb高的台阶，形成在普通光学显微镜下可以看得见的滑移线（参 见图6-1）。由此可见，刃位错的滑移造成了晶体的塑性变形。宏观观察到的晶体滑移面（见图6 - 1）即位错的滑移面，晶体的滑移方向就是位错的柏氏矢量方向。(a)(b)(b)1必图6-13位错增殖的F-R源机制动作过程，其中(g)图中出现了一个椭圆形闭合的位错环6, 7, 9晶体内原本处在滑移面上的位错数目不
4、会太多，不足于解释塑性变形过程中必不可少 的大量滑移现象。在完整的晶体中，产生位错所需的能量很高，接近于理论强度。因此，要 用位错理论来解释塑性变形，需要有一个可以在低应力下源源不断产生位错的机制。被引用 得最广泛的是所谓弗兰克-里德(Frank-Read，简称为F-R)源机制1, 6, 17。这种理论认为新位 错的产生是原有位错增殖的结果。设想晶体中有一段位错A8,它的两端被位错网的结点钉 住。沿着图6-13(a)中b的方向对AB施加应力，AB由于两端被固定不能移动，只可能发 生弯曲，结果如图6-13(b)所示。由于位错所受的力恒与位错垂直，所以弯曲后的位错每 一微段将继续受到力的作用，并沿
5、着它的法线方向持续向外运动，发展情况如图6-13(c) 和(d)所示。当弯曲部分的位错互相靠近，如图6-13(e)所示的那样，并最终相遇时，根据 柏氏矢量可判知，在接触点的两根位错方向相反(分别是左旋和右旋)，故它们相遇时会互相 抵消(详见下节 6.6关于位错相互作用的论述)，整根位错在该点处断开，大致形成一个位 错环和一根新的位错，如图6-13(f)所示。最后，在切应力的继续作用下，成为一个圆滑 的椭圆环和一根直线，如图6-13(g)所示。继续施加切应力时，上述的过程可以反复进行 下去，源源不断地产生新的位错环。当位错环和晶面垂直时，便会产生台阶7。上述F-R机 理已被实验所证实。在电子显微镜下，可观察到晶体产生F-R机制的源和围绕此源台阶式 分布的一圈圈位错环
