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1、第4章 位错的交割与割阶,交割后,可能在位错线上产生弯折柏氏矢量不变、长度与另一位错的柏氏矢量相同的弯折(位错段),位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割,位错的交割,扭折位于原滑移面上的弯折,不影响原位错滑移,割阶垂直原位错滑移面的弯折,可能阻碍原位错滑移,割阶的最终状态,不论原位错属于什么类型,割阶的最终状态一定是刃型位错。,割阶原位错滑移面,割阶b位于原位错滑移面割阶割阶b,为刃型位错,例一:两刃位错互相垂直,b1,几种典型的位错交割,例一:两刃位错,b1b2,割阶滑移方向和原位错一致,所以2可以带着滑移割阶运动,割阶,例二:两刃位错,b1b2,两段弯折是在原滑移面上的螺位错,是扭折,不稳
2、定,在线张力作用下,使其变直,直到最后消失。,扭折(螺),扭折(螺),割阶,扭折(刃),两位错运动交割后,在s上产生扭折,在e上产生割阶,可以和位错一起运动(非滑移攀移),例三:刃螺位错,es,bebs,割阶,例四:两螺位错,12,b1b2,交割后各自在垂直滑移面的方向上产生割阶。1和2在原滑移面上滑移时,割阶只能一起攀移,称此割阶为攀移割阶,割阶,带扭折或割阶的位错,其柏氏矢量与携带它们的位错相同扭折可因位错线张力而消失,但割阶不会因此而消失扭折可随位错线一道运动,几乎不产生阻力,割阶与原位错不在同一滑移面上,一般只能通过攀移随原位错一起运动,即使能随新位错一起滑移,也增加其滑移阻力,说明,
3、1.刃形位错形成的割接属于()(A)刃形位错;(B)螺型位错;(C)混合位错;(D)无法确定,2.刃形位错形成的扭折属于()(A)刃形位错;(B)螺型位错;(C)混合位错;(D)无法确定,练习,3.两个伯氏矢量相互垂直的刃形位错发生交割作用会产生_(a.割接;b.扭折),属于_(a.螺形位错;b.刃型位错);两个伯氏矢量相互平行的刃形位错发生交割作用会产生_(a.割接;b.扭折),属于_(a.螺形位错;b.刃型位错)。,(1)AB和CD位错线的形状都不变;(2)AB和EF位错线上分别形成扭折。,带割阶的位错运动,1.带割阶的刃位错运动,割阶的滑移方向和原位错线运动方向平行,因而位错可以带着割阶
4、在原运动方向滑移,只是割阶的滑移面未必是晶体的密排面,滑动时所受的点阵阻力要大些。,2.带割阶的螺位错运动,割阶长度为1个原子间距时称为基本割阶,大于1个原子间距时称为超割阶(Superjogs)。,超割阶的形成:当一个螺位错在滑移过程中切过一系列螺位错时,该螺位错上就会形成一系列刃型割阶。在位错线张力的作用下,相邻的割阶或相互抵消(异号位错)或相互叠加为超割阶。,根据长度超割阶分为短割阶、中割阶和长割阶。,短割阶,长度为几个原子间距。滑移时拖着割阶一起运动,而在晶体中留下若干空位。,锌晶体中的位错环,中割阶,长度为几个20个原子间距。位错被割阶的两端钉扎住,当外切应力足够大,位错向左滑移,从
5、割阶的两端引出两个符号相反的刃型位错线(位错偶),最终由于螺位错段发生交滑移,位错偶被中断,形成棱柱形位错环(b于环面垂直的位错环)。该位错环因两条长边间的强烈吸引而分裂成许多小位错环,原位错恢复到带割阶的状态。,长割阶,长度20个原子间距,钉扎作用更明显。由于割阶较长,割阶两端的位错相距较远,相互作用较小。在切应力下,在各自滑移面上以割阶为轴进行滑移,对于滑移面上运动的位错来讲,穿过此滑移面的其他位错(林位错),会阻碍位错的运动,滑动位错切过林位错的过程,称为位错的交割。位错交割的结果,将产生割阶或扭折的小段新位错,其形成时需一定的能量,需增加外力。带割阶位错的运动,将受到割阶的阻碍,需增加外应力。晶体材料随塑性变形增加,位错密度上升,形变抗力增加 加工硬化。,结 论,