(33)--作用在位错上的力.ppt

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1、第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷切应力（滑移力）位错线将在滑移面上移动。移动方向总是与位错线垂直。正应力（攀移力）位错线将垂直滑移面运动。3.3.作用在位错上的力作用在位错上的力13.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷1）滑移力）滑移力可理解为有一个垂直于位错线的可理解为有一个垂直于位错线的“力力”作用在位错线上。作用在位错线上。得到的得到的力不是位错附近的原子真正受到的力。力不是位错附近的原子真正受到的力。虚功原理虚功原理23.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷滑移力特点：滑移力特点：虚力虚力 组态力，不代表位错附近原子实际所受的力组

2、态力，不代表位错附近原子实际所受的力大小大小与外切应力和柏氏矢量与外切应力和柏氏矢量b b成正比。成正比。方向方向垂直位错线并指向未滑移部分。垂直位错线并指向未滑移部分。33.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷攀移力特点：攀移力特点：l大小：大小：与外加正应力和柏氏矢与外加正应力和柏氏矢量量b b成正比。成正比。l方向：方向：与位错线相垂直，与攀与位错线相垂直，与攀移方向一致。移方向一致。43.2.4 位错的弹性性质2）攀移力攀移力第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷项目项目虚实虚实大小大小方向方向滑移力滑移力虚力虚力与与外切应力外切应力和和b成正比成正比垂直于位错

3、线垂直于位错线指向指向未滑移未滑移部分部分攀移力攀移力虚力虚力与与外加正应力外加正应力和和b成正比成正比垂直于位错线垂直于位错线与与攀移方向攀移方向一致一致53.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷概念：使位错增加单位长度所需概念：使位错增加单位长度所需要的能量。要的能量。是一种组态力，它不代表位错附是一种组态力，它不代表位错附近原子实际所受到的力，也区别近原子实际所受到的力，也区别于作用在晶体上的力于作用在晶体上的力。线张力不仅使位错变直，并且交线张力不仅使位错变直，并且交点上位错的线张力是平衡的。点上位错的线张力是平衡的。电镜下电镜下Ti3Al中观察到的位错网中观察

4、到的位错网4.4.位错的线张力位错的线张力63.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷弯到什么程度时，所需的外弯到什么程度时，所需的外加切应力最大？加切应力最大？弯曲成半圆形的时候！弯曲成半圆形的时候！两端钉扎的位错在切应力下的弯曲两端钉扎的位错在切应力下的弯曲在在力下位错呈曲率为力下位错呈曲率为r的弯曲。的弯曲。73.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷一种通过在均匀材料中加入一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化硬质颗粒的一种材料的强化手段。是指用不溶于基体金手段。是指用不溶于基体金属的超细第二相属的超细第二相(强化相强化相)强强化的

5、金属材料。第二相一般化的金属材料。第二相一般为高熔点的氧化物或碳化物、为高熔点的氧化物或碳化物、氮化物，其强化作用可保持氮化物，其强化作用可保持到较高温度。到较高温度。弥散强化弥散强化83.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷减小粒子之间的间距（减小粒子之间的间距（2r）减小粒子尺寸减小粒子尺寸或提高体积分数都会提高合金强度或提高体积分数都会提高合金强度提高强化效果提高强化效果93.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷例题：某晶体滑移面上有一柏氏矢量为例题：某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b b的位错环，并受到一均匀切应力的位错环，并受到一均匀切应力

6、 的作用：的作用：分析各段位错所受力的大小并确定其方向。分析各段位错所受力的大小并确定其方向。bACBD 在在作用下，若要使它在晶体中稳定不动，作用下，若要使它在晶体中稳定不动，其最小半径为多大？其最小半径为多大？103.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷有场就有相互作用有场就有相互作用两平行螺位错的交互作用两平行螺位错的交互作用两平行刃型位错间的交互作用两平行刃型位错间的交互作用两平行的螺位错和刃型位错间无相互作用两平行的螺位错和刃型位错间无相互作用5.5.位错间的交互作用力位错间的交互作用力113.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷123

7、.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷两平行刃型位错间的交互作用两平行刃型位错间的交互作用fx的符号坐标区域不同而变化；的符号坐标区域不同而变化；fy与与y值同号，说明两平行刃位错相遇以后值同号，说明两平行刃位错相遇以后y方向总是相斥的。方向总是相斥的。fx和和fy的符号及方向？的符号及方向？133.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷a.同号刃位错的交互作用同号刃位错的交互作用|y|=|x|按道理来说，应该是不稳按道理来说，应该是不稳定的，但是为什么有人定的，但是为什么有人提出是介稳态呢？提出是介稳态呢？刃位错的攀移比较难实现！刃位错的攀移比较

8、难实现！143.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷|y|x|由于位错攀移比较困由于位错攀移比较困难，所以容易形成难，所以容易形成位位错墙；可构成小角度错墙；可构成小角度晶界。晶界。163.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷单晶镉被压缩时的扭折中的位错墙。173.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷b.异号刃位错的交互作用异号刃位错的交互作用 方向与同号刃位位相反，方向与同号刃位位相反，导致两位错尽可能靠近。导致两位错尽可能靠近。183.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷193.2.4 位错的弹性性质第 三 章金属学原理金属学原理晶体缺陷两平行的螺位错和刃型位错间无相互作用两平行的螺位错和刃型位错间无相互作用