1.位错理论基础1.1晶体缺陷的类型点缺陷线缺陷面缺陷grainboundaries1.2~1.3位错的基本概念刃型位错螺型位错柏氏矢量的确定、位错密度1.4位错的应力场及应变能刃型位错的应力场螺型位错周围只有一个切应变:螺型位错应力场位错应变能位错的线张力定义:每增加单位长度的位错线所做的功或增加的位错能。派—纳力(Peirls-Nabarro),此阻力来源于周期排列的晶体点阵。式中,b为柏氏矢量的模,G:切变模量,v:泊松比W为位错宽度,W=a/1-,a为滑移面间距1.5位错的运动及晶体的塑性变形1)通过位错滑动而使晶体滑移,τp较小,设a≈b,v约为0.3,则τp为(10-3~10-4)G,仅为理想晶体的1/100~1/1000。2)τp随a值的增大和b值的减小而下降。在晶体中,原子最密排面其面间距a为最大,原子最密排方向其b值为最小,可解释晶体滑移为什么多是沿着晶体中原子密度最大的面和原子密排方向进行。3)τp随位错宽度减小而增大。强化金属途径:一是建立无位错状态,二是引入大量位错或其它障碍物,使其难以运动。位错的攀移及驱动力化学力:如晶体中有过剩的点缺陷,如空位,单位时间内跳到位错上的空位(原子)数就要超过离开位错的空位(原子)数,产生驱动力;弹性力:多余半原子面缩小、膨胀过程中,如果有垂直于多余半原子面的弹性应力分量,它就要作功。位错攀移的驱动力为两者之和。刃型位错螺型位错多余半原子面有无滑移面唯一无数柏氏矢量与位错线垂直平行滑移、攀移均有只能滑移刃型位错和螺型位错滑移攀移位错类型刃型、螺型刃型保守运动(体积不变)是否驱动力切应力正应力空位扩散无有(2)滑移和攀移▲交滑移bbb主滑移面交滑移面刃型双交滑移如果进行双交滑移的那段螺型位错长度为100nm,位错的柏氏矢量为0.2nm,试求实现位错增殖所必需的切应力(G=4GPa)。向心恢复力:弯曲位错的向心恢复力f与位错的线张力成正比,与位错的曲率半径成反比,指向曲率中心。如果要使位错保持原来的曲率半径,必须在其上作用一个与f大小相等、方向相反的力。1.6位错在应力场中的受力外力使晶体变形做的功=位错在F力作用下移动ds距离所作的功。1.7位错间的相互作用(1)写出位错间作用力的表达式(2)分析位错的受力同符号刃型位错:/2稳定平衡位置;/4不稳定平衡位置1.8位错与溶质的交互作用溶剂原子、溶质原子体积不同,晶体中的溶质原子会使周围晶体发生弹性畸变弹性畸变,产生应力场。位错与溶质原子的弹性相互作用-应力场发生作用。科氏气团...