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两位错间相互作用ppt.ppt两位错间相互作用ppt.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。
两位错间的相互作用
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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.
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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
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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
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攀移力
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。
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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。
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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)。
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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
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以上讨论的几点可在图中可见
以上讨论的几点可在图
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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
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.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
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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
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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
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