實際晶體中的位錯行為第一頁，共八十七頁，2022年，8月28日實際晶體與連續彈性介質的差別晶體是周期排列的晶格阻力（P-N力）；晶體的各向異性實際晶體有固定的滑移面和滑移方向；實際晶體的原子具有獨特的堆垛方式層錯、部分位錯和全位錯。第二頁，共八十七頁，2022年，8月28日目錄第一節P-N模型與P-N力第二節彎折和割階第三節擴散滑移與攀移機制第四節割階位錯的滑動第五節晶體中的全位錯與滑移系統第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第八節面心立方晶體中擴展位錯的運動第九節面心立方中的層錯四面體第三頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力第四頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、晶格阻力的由來

可見，心部能量的隨著位置的改變而發生周期性變化，造成位錯運動的阻力。我們的任務就是要求得這個阻力。是位錯心部的能量變化，常被稱作錯排能。需要建立模型。第一節P-N模型與P-N力第五頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、P-N模型（簡單立方）第一節P-N模型與P-N力第一步：插入原子面，上下兩個原子面相對移動：注意，這一步操作并不產生應力。1、模型建立第六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力這一步是原子之間相互吸引產生應變，也就有位移。注意：1、是錯排面上任意兩個同號原子之間的相對位移；2、是錯排面上下兩塊晶體滑移面上原子的位移。則同號原子之間相對位移：第二步：假設每個原子移動，則相鄰原子相對應動，1、模型建立二、P-N模型（簡單立方）第七頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力

這里的任務就是求出的解：由于在處，位錯的影響消失，滑移面上下同號原子對齊，所以※這就是必須滿足的邊界條件。2、邊界條件二、P-N模型（簡單立方）第八頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力（1）假設是相對位移的正弦函數（周期為b）：當很小時，根據虎克定律：3、表達式的求解：（2）把上下兩塊晶體視作連續彈性介質，則可以把位錯線視作連續分布的小位錯。在處范圍內的柏氏矢量為：小位錯在x處產生的切應力為：將其積分可以求出滑移面上的切應力：二、P-N模型（簡單立方）第九頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力比較（1）和（2）兩式可以得到積分方程：－位錯的半寬度：；；3、表達式的求解：二、P-N模型（簡單立方）第十頁，共八十七頁，2022年，8月28日第一節P-N模型與P-N力二、P-N模型（簡單立方）4、應力場求解：進一步可以求出：注意：當時，該位錯的應力場與連續介質中應力場相同。因此，P-N模型消除了連續介質模型在位錯中心的奇異點。第十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、晶格阻力與P-N力1、Peierls位錯的能量一般認為：如不考慮位置，只考慮整個錯排面的能量，則可以表達為：一般取只有根據位置的不同來求出能量，才能確定晶格阻力。值仍然是個常數，仍然無法求出晶格阻力。但是，這樣求出的－晶體的彈性能；－錯排能，即滑移面上下兩層原子的相互作用能。第一節P-N模型與P-N力第十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日其中，——P-N位壘，用以表示位錯周期勢能。通過計算任意一對原子的錯排能再通過求和得到整個滑移面的錯排能；然后再利用傅立葉求和公式，求出位錯在任意位置的錯排能（刃型位錯）：如果位錯偏離對稱位置時（的分數），則：

如果位錯恰好在對稱位置時，可以近似地認為原子的位置為：三、晶格阻力與P-N力1、Peierls位錯的能量第一節P-N模型與P-N力第十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日是一個很重要的參數，用以表示位錯周期勢能，是晶體的一個性質。不同點陣類型的不同三、晶格阻力與P-N力1、Peierls位錯的能量當位錯從一個平衡位置移動到另一個平衡位置時，必須翻越這個能峰。所以，的大小會影響到位錯的可動性。，FCC的低。BCC的高，第一節P-N模型與P-N力第十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日2、晶格阻力晶格阻力在數值上等于：晶格阻力表達式的特點：是作用在單位長度位錯線上的晶格阻力；是一種周期力。第一節P-N模型與P-N力三、晶格阻力與P-N力第十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日這是不對的，所以這個模型應當有缺陷。3、P-N力）：晶格阻力用切應力來表達（相應的最大剪切應力阻力稱之為P-N應力：當時，達到最大值。時，達到極大值，稱之為P-N力：當第一節P-N模型與P-N力三、晶格阻力與P-N力第十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、P-N力的應用1、P-N力的物理意義是什么？2、P-N力的重要性何在？（1）如何解釋晶體實際切變強度與理論強度的差別？（2）晶體中那些面是易滑移面？為什么？（3）什么是易滑移方向，為什么？（4）FCC與BCC相比，哪個的P-N力更大？為什么？（5）為什么刃型位錯的可動性大，而螺型位錯的可動性差呢？（6）連續彈性介質中是否有不可動位錯？（7）FCC與BCC相比，哪個屈服強度對溫度更敏感？為什么？第一節P-N模型與P-N力第十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階第十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折第二節彎折和割階位錯線的拐折與位錯線處于同一滑移面上。1、概念：2、形成機制（分類）（1）幾何性彎折彎折的寬度一般表達為：一般。；所以彎折形成能可以表達為：問題：刃型位錯與螺型位錯那個更容易形成彎折？為什么？第十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折（2）熱學性彎折2、形成機制（分類）——彎折對的自能；——彎折對的交互作用能；彎折的形成能：彎折對的交互作用力為：這與兩個位錯之間的作用力不同第二節彎折和割階第二十頁，共八十七頁，2022年，8月28日由于兩個位錯相遇，交割而形成的彎折。（3）交割性彎折：一、彎折2、形成機制（分類）第二節彎折和割階第二十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折3、彎折的特性（1）可動性大（2）易于形成，也易于消失對于螺型位錯而言，一旦出現彎折，則會有刃型位錯分量出現，使可動性增大；彎折一般跨越能壘，通過彎折的側向移動使整個位錯翻越能壘，要比整個位錯線同時跨越能壘容易得多。彎折與位錯同在一個滑移面上，易于由位錯的滑移而消失；溫度升高時，熱激活作用增強，P-N能壘作用相對下降，則在線張力作用下，位錯線容易拉直。第二節彎折和割階→冷脆現象的解釋——（書中P46頁）第二十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、割階第二節彎折和割階1、概念：如果位錯線的一部分發生了拐折，拐折部分與位錯滑移面相互垂直或者不平行，稱之為割階。單位割階——割階的高度＝b；超割階——割階的高度>b；第二十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階2、形成機制：二、割階（1）位錯交割一個位于滑移面內——可動位錯；一個穿過滑移面——林位錯；兩個位錯：可能形成割階或彎折。為非障礙性割階。兩個相互垂直的刃型位錯的交割條件：位錯線相互垂直；柏氏矢量也相互垂直；第二十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階2、形成機制：二、割階（1）位錯交割

相互垂直的刃型位錯與螺型位錯的交割條件：位錯線相互垂直；柏氏矢量也相互垂直；刃型位錯上形成割階；螺型位錯上形成彎折；第二十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階2、形成機制：二、割階（1）位錯交割相互垂直的螺性位錯與螺型位錯的交割各自形成一個刃型割階。運動特性：只能沿著螺型位錯滑移；隨著螺型位錯運動時只能是攀移。第二十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階（2）熱學性割階

2、形成機制：二、割階由于熱擴散而形成的割階；割階：柏氏矢量相同；位錯線方向相反；形成割階對的交互作用力：第二十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節彎折和割階3、割階的特性二、割階割階的可動性較差：（1）由于割階垂直于位錯的滑移面，其滑移面不是易滑移面。割階運動困難，從而影響位錯的運動。（2）割階沿著原位錯運動方向運動時，只能是攀移。總之，一旦形成割階就會降低位錯的可動性。第二十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三節擴散滑移與攀移機制學習本節的目的：了解位錯運動與晶體中原子擴散之間的關系。這種關系也反映了晶體結構對位錯運動的影響。所以，本節內容對于加深理解金屬的高溫變形行為和低溫變形行為具有重要意義。位錯的運動有兩種基本形式：（1）滑移：一般認為，滑移不涉及原子擴散，屬于保守運動；但有時熱激活作用也會使位錯線或其中的一部分產生漂移，從而引起滑移稱之為擴散滑移。（2）攀移：必須有原子擴散。第二十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折的擴散滑移

1、彎折擴散滑移的概念彎折擴散滑移是指在外力和熱激活作用下彎折的定向漂移。在外力作用下，彎折傾向于沿外力作用方向移動，從而產生定向漂移。（這個外力很小，不足以使彎折產生一般意義上的滑移）也就是說，彎折的移動和溶質原子或空位擴散機制是一樣的，因此稱為擴散滑移。彎折可以看作是晶體中的微小組元（如同空位和間隙原子一樣），它也在不停地進行著熱運動，有向任何方向移動的趨勢。2、彎折擴散滑移的機制這主要是指，應力較小時，位錯線難于整體滑移；此時，卻有可能在熱激活作用下使彎折發生定向漂移，進而引起位錯線的滑移。“移動是熱激活引起的，而定向是外力造成的”！第三節擴散滑移與攀移機制第三十頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折的擴散滑移3、擴散滑移行為的表征已知：＝？求：橫向漂移速度在熱激活作用下可能引起彎折的定向漂移；所受切應力較小，尚不足以使彎折運動；解：按照擴散理論，熱力學力作用下，原子定向漂移速率為：（1）首先確定彎折的擴散系數：

所以，彎折在外力作用下的擴散滑移速度為：若彎折運動的激活能為時：時，則作用在彎折上的力為：（2）若所施加的切應力為在左螺型位錯上有一個刃型彎折；a－原子跳動的距離。－Debye頻率；在低溫變形時，彎折起著非常重要的作用。第三節擴散滑移與攀移機制第三十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、彎折的擴散滑移3、彎折擴散滑移的意義（1）當應力較低，不足以使整個位錯線滑動時；或當溫度較低，不足以使位錯發生攀移時；位錯運動可以通過彎折的擴散滑移來實現。（2）擴散滑移屬于擴散過程，是由原子的熱振動引起的；影響擴散過程的是擴散激活能，而不是P－N力；對于擴散而言，密堆結構比非密堆結構中的擴散更難。（3）彎折的側向運動是沿著非密排方向，所需熱激活能顯著降低。第三節擴散滑移與攀移機制第三十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、位錯線的擴散攀移Q1：擴散攀移的元過程：刃型位錯擴散攀移的元過程是點陣缺陷（空位或間隙原子）的發射或湮滅：(1)吸收間隙原子或發射空位產生負攀移；(2)發射間隙原子或吸收空位產生正攀移；可見，刃型位錯攀移時，要引起周圍點陣缺陷數量的變化。Q2：刃型位錯周圍點缺陷濃度發生變化對位錯產生的影響：(1)若刃型位錯周圍空位濃度大于平衡濃度時，位錯會吸收空位正攀移；(2)若刃型位錯周圍空位濃度小于平衡濃度時，位錯會發射空位負攀移；所以，這相當于空位濃度的變化會在位錯上施加一個攀移力，稱之為滲透力。第三節擴散滑移與攀移機制第三十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、位錯線的擴散攀移1、滲透力概念：刃型位錯附近點缺陷的變化引起的一種攀移力。2、滲透力產生的原因：如果位錯線附近空位濃度高于晶體中的空位濃度時，空位會向位錯線上遷移，以降低空位的濃度，從而使位錯線發生攀移。3、滲透力的表達式：滲透力必然是組態力。這就好像有一種力作用在位錯線上，這種力我們稱之為滲透力。－原子的體積；C0－點缺陷的平衡濃度；C－位錯線附近點缺陷的濃度。第三節擴散滑移與攀移機制所以，晶體中刃型位錯可能受到兩個方向的攀移力：－外力正應力引起的攀移力。或者寫成矢量形式：第三十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日由上述分析可知，位錯擴散攀移速率由晶體內空位的體擴散速率所控制。于是，可以用擴散理論來求刃型位錯的攀移速率：－空位的體擴散系數：－原子自擴散系數；

所以，T↑↑↑↑；↑↑（1）在外力＋熱激活作用下，誘發彎折定向漂移引起整個位錯滑移擴散滑移；（2）在外力＋熱激活作用下，誘發點缺陷定向擴散位錯運動與原子擴散的關系：引起整個位錯攀移擴散攀移。第三節擴散滑移與攀移機制二、位錯線的擴散攀移4、位錯擴散攀移速率：第三十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、割階位錯的攀移總之，位錯運動實質上是與原子擴散有一定關系的。說明位錯運動存在熱激活問題。這對于深入理解位錯的運動行為與溫度的關系很有意義。在一般情況下，由于所受的作用力較大，往往忽略了熱激活作用。問題:帶割階位錯的攀移速度應由什么來控制？－原子的擴散系數；a－割階移動的距離。－割階的濃度，，它反映的是單位長度上割階的數量；－割階的形成能。由此可以進一步求出位錯攀移的速度：應當是由空位的體擴散來控制。用擴散理論求出割階運動的速度為：第三節擴散滑移與攀移機制第三十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第四節割階位錯的滑動第三十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、保守性滑動（1）割階間距為L，原位錯滑移面為xoy，是易滑移面；（2）割階也是刃型位錯，其滑移面為yoz，是非易滑移面。1、帶有割階刃型位錯的運動產生條件：所以，可以導致割階在晶體非易滑移面上滑動，但總是要拖后（為什么？）。又因為h=b，作用在單位割階上的力為：所以，割階兩邊位錯線作用在位錯線上的力為：解：割階上作用力平衡方程為：第四節割階位錯的滑動求：在切應力作用下，割階如何運動？第三十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日2、帶有割階螺型位錯的運動一、保守性滑動產生條件：螺型位錯上有割階，且割階的間距不等；求：在切應力作用下，割階如何運動？解：刃型位錯；（2）割階的滑移面是什么？（3）在作用下位錯的運動：（1）割階的性質是什么？xoz；螺型位錯沿y方向運動；割階位錯作負攀移；由于割階的間隙不等，線張力在割階處產生一個平行于柏氏矢量的力：又由于，在各段受力相同時，彎曲半徑相同，但各段的截距不同，所以，其弓彎角不同：第四節割階位錯的滑動第三十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日2、帶有割階螺型位錯的運動一、保守性滑動（2）位錯線繼續前進，而割階附近的位錯線為刃型，不能隨著前進：問題1：在力F的作用下，會有什么結果？會使割階2向左運動；割階3向右運動；使兩個割階聚合起來：聚合作用的結果是使割階間距趨于相等形成位錯偶極子問題2：割階聚合形成位錯偶極子的形態？（1）割階的聚合使割階間距趨于相等，位錯線在外力作用下形成半圓形：最終形成位錯偶極子。如果割階符號相同形成超割階如果割階符號相反相互銷毀結論：在比較低的溫度下，帶有割階的位錯可以作保守運動，但條件是必須有應力集中。所以，一般認為，割階對位錯滑移有阻礙作用或釘扎作用。第四節割階位錯的滑動第四十頁，共八十七頁，2022年，8月28日總的情況是：割階間位錯滑移＋割階本身攀移稱之為擴散控制滑移。二、非保守滑移條件是：溫度比較高，擴散可以進行。已知：左螺位錯，滑移面xoy；割階間距相等，均為L；求：在切應作用下，位錯如何運動？1、帶有割階的螺型位錯的運動（1）割階的性質是什么？解：（2）割階的滑移面是什么？刃型位錯；XOZ；（3）割階刃型位錯的半原子面：作用下使螺錯向Y方向運動時，割階是負攀移，在割階會留下一串空位。會釋放出空位：割階每前進一步就要釋放出一個空位；整個位錯線能否前進取決于割階是否放出空位。所以，較小時，割階起釘扎作用；較大時，割階才能運動，位錯線才能脫錨。第四節割階位錯的滑動在YOZ上，且在位錯線左側；第四十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、非保守滑移所需能量至少為。（空位與點陣結合能）；還需要能量（2）使割階前進一個原子間距a，（空位形成能）；所需能量2、擴散控制滑移的臨界切應力計算割階脫錨所需的最大能量估算：（1）割階要釋放出空位空位要結點脫鉤進入點陣●如果外力做功能提供的能量為，是否足以脫錨？能量不夠！因為空位形成是一個熱激活過程，所以還需要考慮熱激活的問題。第四節割階位錯的滑動虛功原理第四十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日3、熱激活過程的特點如果到B狀態時，位移為a*，－相當于外力所做的功；－無外力時所需的激活能，相當于空位形成能。從一個穩定狀態到另一個穩定狀態，中間要翻越一個能壘，即熱激活能。所以，割階從狀態A到狀態C，中間要經歷B狀態則總體所需要的熱激活能為：第四節割階位錯的滑動二、非保守滑移第四十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日；第二步應當是空位與結點脫錨進入點陣，即由C狀態到達D狀態。無外力作用時，A和C兩處的能量差為空位形成能；有外力做功時，A和C兩處的能量差為；請注意：B處的能壘一定要高于E處的能壘！——這就是割階熱激活的能量條件。所以，關鍵是有足夠的能量以翻越激活能壘，即第四節割階位錯的滑動二、非保守滑移3、熱激活過程的特點第四十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日4、臨界切應力求解：是發射空位所需要的熱激活能，所以，使割階運動所需要的臨界切應力為：－激活體積由前述能量條件可得：所以，不需要熱激活就可以使割階穩定地發射空位，則需要：第四節割階位錯的滑動二、非保守滑移第四十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日第五節晶體中的全位錯與滑移系統問題1：什么叫全位錯（Perfectdislocation）?問題2：為什么全位錯的柏氏矢量要取最短的點陣矢量？第四十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、Frank能量準則FCC：Frank能量準則實際上是以b2作為位錯線能量大小的判據。所以，全位錯的柏氏矢量只能是最小點陣矢量，否則，位錯就會不穩定，就會分解：各種晶體都有自己的最短點陣矢量，相應的要有自己特定的全位錯：HCP：BCC：問題：FCC中中的b值是不是更小呢？為什么不是最小點陣矢量呢？注意：全位錯的不改變晶體點陣結構的特性。第五節晶體中的全位錯與滑移系統第四十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、晶體的滑移系統FCC：BCC：在連續介質中沒有不可動位錯。但在晶體中存在。晶體中的位錯分為可動位錯和林位錯。晶體的滑移系統主要取決于全位錯的特性：易滑移面和易滑移方向構成滑移系統：晶體的滑移方向主要平行于全位錯的柏氏矢量；晶體的滑移面主要與全位錯的滑移面一致。HCP：c/a＞1.633——c/a＜1.633——（基面）（棱柱面）（棱錐面）第五節晶體中的全位錯與滑移系統第四十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、全位錯的滑移問題1：可動刃型位錯的位錯線應當躺在哪個晶面上？位錯線應沿著什么方向？問題2：這個位錯應如何運動？問題3：螺型位錯呢？第五節晶體中的全位錯與滑移系統第四十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第五十頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、晶體學基本知識1、{111}面（1）是ABC三層一重復，且面上原子排列最緊密；（2）C→A，A→B，B→C三個位置間相差；（3）晶面間距為：；（4）抽出或插入一層{111}面引起的位移量為。2、{100}面（1）位置是兩層一重復；（2）晶面間距為：。第五十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、晶體學基本知識第五十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日3、{110}面（1）是二層一重復，可稱為a面和b面；（2）晶面間距為：；由于{110}面上的原子太稀疏，a、b兩個（110）面才能構成密排面，然后重復堆垛成晶體。（3）兩個{110}面才能構成的位移矢量。即面心立方全位錯（刃型）的半原子面由兩個（110）半原子面組成。正因如此，全位錯才有可能分解為兩個部分位錯。一、晶體學基本知識第五十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日小結一、晶體學基本知識（1）面是ABCABC……三層一重復，面間距最大；（2）是ababab……二層一重復，面間距；矢量由4個面組成，一個C位置移動到A位置；B位置移動到C位置；A位置移動到B位置；矢量由2個面組成。或一個矢量由三層面組成，一個面的厚度為；即一層第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第五十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、面心立方中的層錯問題1：什么叫層錯，在FCC中層錯是怎樣形成的？實際晶體中都是密排點陣，點陣的周期性可以看作是密堆（排）面按照一定堆垛次序堆垛而成。在堆垛過程中，堆垛次序可能會發生變化，使點陣周期受到破壞，形成層錯。所以，層錯是由于堆垛次序發生變化而產生的一種晶體缺陷ABCABC……問題2：對于FCC而言，正常的堆垛次序是什么？第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第五十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日問題3：如何改變這種點陣堆垛次序？（層錯的類型）（3）滑移型：一次滑移形成內稟型層錯：（1）抽出型（內稟型）：單層堆垛層錯，一個原子厚的孿晶；……ABCABCABC……↑……ABCBCABC……＾（2）插入型（外稟型）：雙層堆垛層錯，兩個原子厚的孿晶；……ABCABCABC……↓A……ABCABACABC……＾……ABC

ABCABCABC……↓A↓B↓C↓A↓B↓C↓A……ABC

ABABCABCA……＾……ABC

ABABCABCA……C↑A↑B↑C↑……CABC

BABCABCA……二、面心立方中的層錯第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯二次滑移形成外稟層錯：第五十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、部分位錯1、定義部分位錯是指柏氏矢量小于最短點陣矢量的位錯。2、分類（1）Frank位錯形成：性質：方向—平行于方向（);大小—等于面間距，，即。fcc滑移面（111）面）。是不可動位錯（因為抽出或插入部分密排面的邊界；刃型位錯；柏氏矢量：可動性：第五十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、部分位錯2、分類（2）Shocrley位錯形成：其邊界就是Shockley位錯。……ABCACABC……^性質：和都在{111}面上。因為可為刃型、螺型或混合型位錯。柏氏矢量：可動性：是可動位錯，和都在{111}面上。因為Shockley位錯作為滑移型層錯的邊界，不能離開滑移面，難于攀移和交滑移。第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯在O-O’面上局部滑移，使堆垛次序發生：第五十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、擴展位錯問題1：什么叫擴展位錯？為什么會形成擴展位錯？問題2：如何能形成層錯？位錯反應和位錯分解：問題3：如何判斷一個位錯反應能否進行？層錯能的概念：時，位錯不能擴展，例如Al、Ni；時，位錯可擴展，但很窄；時，位錯易擴展，例如黃銅、不銹鋼。幾何條件：反應前后柏氏矢量守恒，即能量條件（Frank準則）：位錯反應的判據第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第五十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日五、Thompson記號第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第六十頁，共八十七頁，2022年，8月28日五、Thompson記號的特點1、兩個英文字母表示的矢量為全位錯的柏氏矢量：2、順序相同的英文字母與希臘字母組合矢量表示Frank位錯的柏氏矢量：第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第六十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日3、其它英文字母與希臘字母組合矢量表示Shockley位錯的柏氏矢量：五、Thompson記號的特點4、壓桿位錯第六十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日注：代表和兩矢量中點連線的2倍；5、符合矢量運算法則五、Thompson記號的特點計算上取：第六節面心立方晶體中的層錯和部分位錯第六十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、Lomer位錯鎖1、同一滑移面上兩個互相平行全位錯的反應是可動位錯。是全位錯，而且在（111）面上，反應的位錯線也在（111）面上，的條件，反應可以進行。所以滿足從能量角度來看，這個反應進行的可能性：即：已知：第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、Lomer位錯鎖2、相交滑移面上兩個互相平行全位錯的反應求：反應的結果是什么？設：一個滑移面為（111），即ABC面（d）；另一個滑移面為，即BCD面（a）；交線為；在每個滑移面上各有一個全位錯，并且都平行于交線：解：能量條件：即可以形成新的位錯。第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、Lomer位錯鎖2、相交滑移面上兩個互相平行全位錯的反應

（1）位錯性質：（2）滑移面：，即為刃型位錯。（3）可動性：不可動位錯，稱為Lomer位錯鎖。問題1：這個面上有幾組可以反應生成Lomer位錯鎖？二組：問題2：其它各面呢？第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、壓桿位錯（Stair-rod）1、壓桿位錯的定義壓桿位錯是由兩個位于相交滑移面上的Shockley位錯相遇，在交線處所形成的不動位錯。類似于在樓梯上鋪地毯時，每個臺階角上釘的木條一樣。2、壓桿位錯的形成（1）由位于相交滑移面上的一個全位錯擴展而成和有一個全位錯位于相交的滑移面上；兩個滑移面夾角為71°；，為刃型位錯。全位錯的柏氏矢量為：第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日

1）全位錯在兩個面上發生分解：反應過程：在面上：面上：在2）與發生反應：所形成的位錯：壓桿位錯滑移面：二、壓桿位錯2、壓桿位錯的形成第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第六十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、壓桿位錯2、壓桿位錯的形成設：面上有擴展位錯：面上有擴展位錯：（2）在相交滑移面上兩個擴展位錯的領先位錯相遇而成即（a）－BDC面上：即（d）－ABC面上：反應過程——滑移面：Lomer-Cottrell位錯鎖第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第七十頁，共八十七頁，2022年，8月28日三、Lomer-Cottrell位錯鎖（1）由兩個全位錯分解，再由領先位錯反應生成（如前節所述）；兩個Shockley位錯壓桿位錯1、Lomer-Cottrell位錯鎖的概念是由壓桿位錯＋兩片層錯＋兩個Shockley位錯所構成的位錯組態。2、Lomer-Cottrell位錯鎖的形成（2）由兩個位錯先合成Lomer位錯鎖，再分解成一個壓桿位錯＋兩個Shockley位錯，中間夾著層錯：第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應第七十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、會合位錯第七節面心立方晶體中的幾種重要位錯反應1、會合位錯的形成第七十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日2、全位錯網絡的形成四、會合位錯第七十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、會合位錯3、擴展位錯網絡的形成可在（a）面上滑移，在層錯表面張力的作用下要沿著（a）面拉開，使其結點沿兩滑移面交線向兩側移動，導致位錯和的線長度越來越短，并隨后在（c）面上失去平衡而交滑移至（a）面，形成擴展位錯網絡。在（a）面上在（c）面上上述四個位錯中的后三個相遇形成會合位錯由于第七十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、會合位錯4、面角位錯的一般形式

第七十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日五、擴展偶極子第七十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第八節面心立方晶體中擴展位錯的運動問題1：擴展位錯的寬度取決于什么？問題2：在外力作用下，擴展位錯如何運動？第七十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、滑移平衡寬度為，切應力為；求