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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物材料加工金属学基础我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 3.1 位错的运动位错的运动(Dislocation Movement)3.1.1 刃型位错的刃型位错的滑移滑移(Slip)运动运动图图3.1 刃型位错滑移的示意图刃型位
2、错滑移的示意图（a）滑移时周围原子的位移；）滑移时周围原子的位移； （b）滑移过程）滑移过程我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图3.3 螺型位错滑移的示意图螺型位错滑移的示意图（a）原始位置；（）原始位置；（b）位错向左移动了一个原子间距；（）位错向左移动了一个原子间距；（c）滑移过程）滑移过程 图图3.3（a）表示螺型位错运动时，位错线周围原子的移）表示
3、螺型位错运动时，位错线周围原子的移动情况，当位错线沿滑移面滑过整个晶体时，同样会在晶动情况，当位错线沿滑移面滑过整个晶体时，同样会在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个柏氏矢量的台阶，体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个柏氏矢量的台阶，见图见图3.3（b）所示。）所示。，其滑移过程见图其滑移过程见图3.3（c）所）所示。示。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
4、刃位错的运动刃位错的运动螺位错的运动螺位错的运动混合位错的运动混合位错的运动我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图3.5 位错的滑移方向与外加切应力位错的滑移方向与外加切应力及柏氏矢量的关系及柏氏矢量的关系（a）刃型位错；（）刃型位错；（b）螺型位错；（）螺型位错；（c）混合型位错）混合型位错我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物的示意图的示意图的示意图的示意图的示意图的示意图我吓了一跳，蝎子是多
5、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 3.1.3 刃型位错的刃型位错的攀移攀移(Climb)运动运动图图3.6 刃型位错的攀移运动示意图刃型位错的攀移运动示意图（a）未攀移的位错；（）未攀移的位错；（b）空位引起的正攀移；（）空位引起的正攀移；（c）间隙原子引起的负攀移）间隙原子引起的负攀移我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物刃型位错的攀移示意图刃型位错的攀移示意图（a）正攀移正攀移（半原子（半原子面缩短）面缩短）(
6、b)未攀移未攀移（c）负攀移负攀移（半（半原子面伸长）原子面伸长）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 图图3.7 刃型位错的攀移刃型位错的攀移 A 位错攀移的阻力位错攀移的阻力(Resistance Force)bl dsdV)(其值为其值为正表示材料增加正表示材料增加，为，为负表负表示材料减少示材料减少。对于。对于单位长度位错单位长度位错线的体积变化线的体积变化为：为： bdlV我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错
7、：表里边有一个活的生物 令一个原子或一个空位的体积为令一个原子或一个空位的体积为 ，则产生体积变，则产生体积变化化 为：为： 假设形成一个空位所需能量为假设形成一个空位所需能量为u1，则刃型位错向上，则刃型位错向上攀移攀移dl距离，距离，为：为：故故为：为：233|bdlbbdlbVdN121ubdludNdu21budlduFc因因u1很高，表明攀移是很困难的。很高，表明攀移是很困难的。 3bbdlV我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 为为。（1）弹性攀移力）弹性攀移力(Climbing F
8、orce)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 如图如图3.8所示，由（所示，由（2-38）式得：）式得：式中式中 Fy沿沿y方向垂直滑移面的作用力；方向垂直滑移面的作用力； b 位错强度；位错强度； xx与与b平行的正应力分量；平行的正应力分量； 。图图3.8 位错所受的弹性攀移力位错所受的弹性攀移力xxybF我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ，这种力称为这种力称为，它与空位或间隙原子的过饱
9、和度，它与空位或间隙原子的过饱和度(Degree Of Supersaturation)有关。有关。 假设在某一温度下，晶体中空位的平衡浓度为假设在某一温度下，晶体中空位的平衡浓度为C0，而，而实际浓度为实际浓度为C（晶体中空位数（晶体中空位数n与原子总数与原子总数N的比值），且的比值），且C大于大于C0，这就相当于空位形成能在位错附近由，这就相当于空位形成能在位错附近由u1降为降为u1，也就是攀移的阻力由也就是攀移的阻力由 降为降为 ，这个，这个，并，并，用，用Fs表示。表示。（2）渗透力）渗透力(Penetrability)21bu21bu2112121buububuFs我吓了一跳，蝎子是
10、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物已知：已知： （n为肖特基缺陷浓度），则平衡浓度为肖特基缺陷浓度），则平衡浓度KTuNen1)exp(11KTueNnCKTuO)exp(11KTueCKTuKTuuKTuKTuCCO1111lnlnCCKTuuoln11同理可得：同理可得：两式取对数相减：两式取对数相减：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物所以所以 （3-1） 从上述分析可知，从上述分析可知，；而且；而且，这表
11、明温度越高并存，这表明温度越高并存在过饱和空位时，刃型位错易于产生攀移运动。在过饱和空位时，刃型位错易于产生攀移运动。OOSCCbKTCCbKTFlnln222112121buububuFsCCKTuuoln11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 对于螺型位错，由于所有包含位错线的晶面都可成对于螺型位错，由于所有包含位错线的晶面都可成为其滑移面，因此，为其滑移面，因此，这一过程称为，这一过程称为。，则，则称为称为，如图，如图3.9所示。所示。图图3.9 螺型位错的交滑移螺型位错的交滑移我吓了一
12、跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 图图3.10 面心立方晶体中的双交滑移示意图面心立方晶体中的双交滑移示意图011 ) 111 ()111(我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 图图3.11 体心立方晶体中的交滑移体心立方晶体中的交滑移)101()211()321(111|babaab 方向）面上的为（111321ab方向）面上的为（111211ba 方向）面上的为（111101ba 我吓了一跳，蝎子
13、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2 运动位错的交割运动位错的交割(Dislocation Intersection) 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1 两个柏氏矢量互相垂直两个柏氏矢量互相垂直(Vertical)的刃型位错交割的刃型位错交割图图3.12 两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割（a）交割前；）交割前； （b）交割后）交割后 如图如图3.12所示，所
14、示，XY的柏氏矢量为的柏氏矢量为b1，AB的柏氏矢量为的柏氏矢量为b2，。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割（a）交割前；）交割前； （b）交割后）交割后 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 如图如图3.13所示，所示，XY的柏氏矢量为的柏氏矢量为b1，AB的柏氏矢量为的柏氏矢量为b2，。 图图3.13 两个柏氏矢量互相平
15、行的刃型位错交割两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割（a）交割前；）交割前； （b）交割后）交割后3.2.2 两个柏氏矢量互相平行两个柏氏矢量互相平行(Parallel)的刃型位错交割的刃型位错交割我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割（a）交割前；）交割前； （b）交割后）交割后 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.3 两
16、个柏氏矢量垂直的刃型位错与螺型位错的交割两个柏氏矢量垂直的刃型位错与螺型位错的交割图图3.14 刃型位错与螺型位错的交割刃型位错与螺型位错的交割（a）交割前；（）交割前；（b）交割后）交割后 如图如图3.14所示，所示， AA为刃型位错，其为刃型位错，其柏氏矢量为柏氏矢量为b1，BB为螺型位错，其柏为螺型位错，其柏氏矢量为氏矢量为b2。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 刃型位错与螺型位错的交割刃型位错与螺型位错的交割（a）交割前；（）交割前；（b）交割后）交割后 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶
17、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图3.15 两个螺型位错的交割两个螺型位错的交割（a）交割前；（）交割前；（b）交割后）交割后3.2.4 两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割如图如图3.15所示，所示，AA的柏氏矢的柏氏矢量为量为b1，BB的柏氏矢量为的柏氏矢量为b2。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 两个螺型位错的交割两个螺型位错的交割（a）交割前；（）交割前；（b）交割后）交割
18、后 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 按割阶高度不同可分为小、中、大三种类型。按割阶高度不同可分为小、中、大三种类型。A 小割阶小割阶（小割阶的高度一般只有（小割阶的高度一般只有12个原子间距）个原子间距）图图3.16 带割阶的螺型位错的运动带割阶的螺型位错的运动我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，
19、证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B 中割阶中割阶 图图3.17 位错偶的形成过程位错偶的形成过程我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 C 大割阶大割阶图图3.18 大割阶的运动大割阶的运动 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3 位错的增殖位错的增殖(
20、Dislocation Multiplication) 从直观上看，位错在塑性变形中要不断地从直观上看，位错在塑性变形中要不断地逸出晶体表面，使晶体中位错密度不断减少，逸出晶体表面，使晶体中位错密度不断减少，然而事实恰恰相反，经剧烈变形后的金属晶体，然而事实恰恰相反，经剧烈变形后的金属晶体，其位错密度可增加其位错密度可增加45个数量级，这种现象充个数量级，这种现象充分说明晶体在变形过程中位错在不断地增殖，分说明晶体在变形过程中位错在不断地增殖，所以，位错的增殖机制所以，位错的增殖机制(Multiplication Mechanism)是位错理论中一个很重要的问题。是位错理论中一个很重要的问题。
21、 图图3.19表示弗兰克表示弗兰克瑞德源的位错增殖机制。瑞德源的位错增殖机制。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图3.19 弗兰克一瑞德源的增殖过程弗兰克一瑞德源的增殖过程我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 rb2Lbcc 弗兰克一瑞德的位错增殖机制已为实
22、验所证实，人弗兰克一瑞德的位错增殖机制已为实验所证实，人们已在们已在Si、Cd、Al-Cu、Al-Mg合金，不锈钢和氯化钾等合金，不锈钢和氯化钾等晶体中直接观察到了弗兰克一瑞德源。晶体中直接观察到了弗兰克一瑞德源。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图图3.20 螺型位错双交滑移的增殖机制螺型位错双交滑移的增殖机制 位错的增殖机制常见的还有位错的增殖机制常见的还有双交滑移增殖双交滑移增殖机制机制，如图，如图3.20所示。所示。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽
23、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物小结小结n位错的滑移：位错的滑移：n刃型位错的攀移：刃型位错的攀移：，这一过程称为，这一过程称为。，称为，称为我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物n运动位错的交割：运动位错的交割： 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物n位错的增殖机制：位错的增殖机制：