文档介绍：Chapter 3 Crystal Structure Defect
晶体结构缺陷的类型
点缺陷(point defect)
固溶体(solid solution)
非化学计量化合物
(pound)
线缺陷(line defect)
面缺陷(face defect)
线缺陷(位错) (line defects ,dislocation )
位错模型的提出
背景
完整晶体塑性变形─滑移的模型→金属晶体的理论强度→理论强度比实测强度高出几个数量级→晶体缺陷的设想─线缺陷(位错)的模型→以位错滑移模型计算出的晶体强度,与实测值基本相符。
应用
成为研究晶体力学性质和塑性变形的理论基础,成功地解释了晶体的屈服强度、脆性、断裂和蠕变等晶体强度理论中的重要问题。
一、位错的类型
二、位错的伯格斯矢量(Burgers vector)及位错的性质
三、位错的应力场与应变能
四、位错的运动
五、位错的反应
一、位错的类型
晶体在不同的应力状态下,其滑移方式不同。根据原子的滑移方向和位错线取向的几何特征不同,位错分为:
刃位错
螺位错
混合位错
(一)刃位错
形成及定义:
晶体在大于屈服值的切应力作用下,以ABCD面为滑移面发生滑移。EF是已滑移部分和未滑移部分的交线,犹如砍入晶体的一把刀的刀刃,即刃位错(或棱位错)。
几何特征:位错线与原子滑移方向相垂直;
滑移面上部位错线周围原子受压应力作用,原子
间距小于正常晶格间距;滑移面下部位错线周围
原子受张应力作用,原子间距大于正常晶格间距。
分类: “┴”正刃位错; “┬”负刃位错,
水平线——滑移面,垂直线——半个原子面。
刃位错示意图
(二)螺位错
形成及定义:
晶体在外加切应力作用下,沿ABCD面滑移,图中EF线为已滑移区与未滑移区的分界处。由于位错线周围的一组原子面形成了一个连续的螺旋形坡面,称为螺位错。
几何特征:位错线与原子滑移方向相平行;
位错线周围原子的配置为螺旋状
分类:左旋、右旋,其中小圆点代表与该点垂直的位错,旋转箭头表示螺旋旋转方向, 符合左手、右手螺旋定则。
螺位错形成示意图
螺位错线周围原子配置
(b)螺位错滑移面两侧晶面上原子的滑移情况
(a)与螺位错垂直的晶面的形状
在外力作用下,两部分之间发生相对滑移,在晶体内部已滑移和未滑移部分的交线既不垂直也不平行滑移方向(伯氏矢量b),称为混合位错。如图所示。
位错线上任意一点,可经矢量分解为刃位错和螺位错分量。
晶体中位错线可为任意形状,位错线上各点的伯氏矢量相同,只是各点刃型、螺型分量不同。
(三) 混合位错