两位错间的相互作用.ppt

 ?????实际晶体中，有许多位错同时存在，每个位错周围都有一个应力场。位错之间的作用力是它们的应力场互相作用的结果。此交互作用力随位错类型，柏氏矢量大小，位错线相对位向的不同而变化。这种作用力使位错发生运动，以降低体系的自由能。现以两个平行的直线位错为例讨论之。  一对平行的螺型位错的相互作用 设有一沿z轴的螺型位错，如图，其柏氏矢量为b1.通过s(x,y)点有一平行的螺型位错，其柏氏矢量为b2.两位错之间的距离为r，这时原点位错的应力场中只有沿z轴的分量 正好作用在b2位错的滑移面上，因此 作用力是沿r方向的.  2 两个平行刃型位错之间的相互作用 设有沿oz轴的刃位错I和另一处于（x, y）并与之平行的同号位错II，柏氏矢量分别为 b1、 b2，其距离为r，可见I会产生一切应力分量τyx使II受到一滑移力Fx，还会产生一正应力分量σxx作用于II多余半原子面，使II受到一攀移力Fy。 滑移力  攀移力  当两个刃型位错的柏氏矢量相同时，取正号；反之，取负号。当x=0或︱x︱= ︱y ︱时，Fx=0,相当于平衡位置。 如果b1和b2同向，则x=0处为平衡位置，而︱x︱= ︱y ︱处为不平衡位置；如果b1和b2异向，则情况正相反。  如图综合地表示出当x≥0时， 两平行刃位错间的力Fx与距离x之间的关系（y代表两平行位错的垂直距离；x是两位错的水平距离，以y的倍数表示）。 Fy与y向，Fy为正，即指向上，为负即指向下。故可推知，两位错沿y轴方向是互相排斥的。 滑移力Fx变化规律为： ①??? xy, Fx指向外，即排斥 ②??? xy, Fx指向内，吸引 ③??? x=0, Fx=0，II处于稳定的平衡位置 ④??? x=±y, Fx=0，II处于介稳平衡位置 以上讨论的几点可在图中可见 位错的交割 当一位错在某一滑移面上运动时，会与穿过滑移面的其他位错交割（cross）。位错交割时会发生相互作用，这对材料的强化、点缺陷的产生有重要意义。 1 割阶与扭折 位错相互切割后，将使位错产生弯折，生成位错折线，这种折线有两种： 割阶（jog)：垂直滑移面 的折线 扭折(kink)：在滑移面上 的折线  .注意： “扭折”可以是刃型、亦可是“螺型”，可随位错线一道运动，几乎不产生阻力，且它可因位错线张力而消失。 “割阶”都是刃型位错，有滑移割阶和攀移割阶，割阶不会因位错线张力而消失 两根互相垂直刃型位错的交截 a.??柏氏矢量互相平行 ，产生扭折，可消失 b.????? 柏氏矢量互相垂直 b 1⊥ b 2，当xy位错线与不动的AB位错交截后，AB产生一个长度与b 1相等的刃型割阶PP′，PP′折线位于Pxy滑移面上，是可动的，即随AB沿着b 2所指方向移动，因 b 2与xy平行，故xy不产生折线 刃型位错与螺旋位错的交截 如图，交截之后，AB被分割成为位于相邻两平行平面内的两段位错。中间由刃型割阶PP′相连，其长度与b2相等，但本身柏氏矢量仍为b 1，PP′可随AB滑移，（滑移面与原来的垂直但有阻碍。Q′Q=b1 为刃型扭折，在线张力下可被拉直 螺旋位错的交截 l1与l2交截后，两根螺位错各自产生一小段的刃型割阶。 l1上割阶PP′，长度为b2，此割阶只能在PP与b 1组成的平面内沿 b 1所指方向滑移，与l1滑移方向不一致，不能与l1一道运动，只能通过攀移。但攀移在室温下是困难的，故它是l1运动的障碍、阻力。 * * 两位错间的相互作用 τ 可见： 1）b1，b2同号， Fτ为正值，两位错相互排斥 2） b1，b2异号， Fτ为负值，两位错相互吸引 根据以上两式可推断出II在不同位置所受到的攀移力和滑移力。 以上讨论的几点可在图 以上讨论的几点可在图