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第六章 位错(题解).pdf

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第六章 位错(题解).pdf

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第六章 位错(题解).pdf

文档介绍

文档介绍:,体心立方结构的潜在滑移系有48个。解:面心立方晶体的滑移系是{111}<110>,{111}有四个,每个{111}面上有三个<110>方向,所以共有12个潜在滑移系。体心立方晶体的滑移系是{110}<111>,{211}<111>以及{312}<111>。{110}面共有6个,每个{110}面上有两个<111>方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系;{211}面有12个,每个“211”面上有1个<111>方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系;{312}面共有24个,每个{312}面上有1个<111>方向,这种滑移系共有潜在滑移系24个,这样,体心立方晶体的潜在滑移系共有48个。,拉伸轴是[001],应力为104Pa。求作用在(111)面[101]方向的分切应力。解:根据τ=σcosλcosϕτ是所求的分且应力,σ是拉伸应力λ是[001]−[101]的夹角,ϕ是[001]−[111]的夹角。根据立方系的晶向夹角公式,1111cosλ==cosϕ==11+1211++11311故τ=×104Pa=。解:设有一位错C终止在晶体内部,如图所示,终点为A。绕位错C作一柏氏回路L1,得柏氏矢量b。现把回路移动到L2位置,按柏氏回路性质,柏氏回路在完整晶体中移动,它所得的柏氏矢量不会改变,仍为b。但从另一角度看,L2内是完整晶体,它对应的柏氏矢量应为0。这二者是矛盾的,所以这时不可能的。?能否各部分都是刃位错?为什么?解:螺位错的柏氏矢量与位错线平行,而一个位错只有一个柏氏矢量,一个位错环不可能与一个方向处处平行,所以一个位错环不能各部分都是螺位错。刃位错的柏氏矢量与位错线垂直,如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面,则位错环处处都是刃位错。这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面,这种位错又称棱柱位错。,拉伸轴是[001],求对b=a[101]/2及t平行于[121]的位错滑移和攀移方向所受的力。已知a=。解:单位长度位错线在滑移面上所受的力F是外加应力场在滑移面滑移方向的分切应力τ与柏氏矢量b的乘积:Fg=τb。在单向拉伸(应力为σ)的情况,τ=σcosλcosϕ。因b=a[101]/2及t平行于[121],所以滑移面是(111),因此,λ是[001]−[101]的夹角,ϕ是6-1[001]−[111]的夹角。根据第1题的计算知cosλ=12,cosϕ=13;故τ=σσ60408=.。而b的模为a22=××0..m3610−−91022=×25510,最后得−10-10Fg=τb=××10σN/m=×10σN/m式中σ的单位为Pa。单位长度位错线在攀移方向上所受的力Fc是外加应力场在刃位错半原子面的正应力σc与柏氏矢量b的乘积:Fc=−σcb。因为b垂直于位错线,所以讨论的位错是刃位错。其半2原子面的法线矢量是b,即为[101],故σc=σcosϕ'=σ/2。作用在单位长度位错线上的攀移力为σF=×10−10σN/m=×10-10σN/mc2式中σ的单位为Pa。。如果弹性应变能为R1范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为多大?2GbR1解:距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能为E=ln。4πλKb如果弹性应变能为R1范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为Gb2RGb2R2ln1=ln244πλKbπλKbR2即R=,外力场在其柏氏矢量方向的切应力为τ=10-4G,此位错环在晶体中能扩张的半径为多大?(用第5题的数据)解:第5题的b=255.×10−10m,单位长度位错受力为Fb==τ10−−−−410141G×2..Nm55×10=255×10G⋅2曲率半径为R的位错因线张力而施加于单位长度位错线的力FT≈Gb/2R,当这力和外加应力场对位错的力相等所对应的R就是此位错环在晶体中能扩张的半径,故Gb2=×−14G2R(.255×10−10)2即R==×−6m2××−,把2个平行的同号螺位错从100nm推近到8nm作功多少?已知a=,G=7×1010Pa。解:两个同号螺位错(单位长度)间的作用力F与它们之间的距离d的关系为Gb2F=2πd位错的柏氏矢量ba==×==×10-10m,两螺位错从100nm6-2推近到8nm作功为22d2GbGbd2ddGbdW==dd=ln2∫∫dd11122ππdd2