第六節(jié)課位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和交互作用和實(shí)際晶體中的位錯(cuò)(編輯修改稿)
2025-01-17 22:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)該是最穩(wěn)定的。 ?位錯(cuò)線有盡量變直和縮短其長(zhǎng)度的趨勢(shì)。 14 材 料 科 學(xué) 基 礎(chǔ) 西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 15 材 料 科 學(xué) 基 礎(chǔ) 西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 作用在位錯(cuò)上的力 外力場(chǎng)中位錯(cuò)所受的力 ? 由于位錯(cuò)的移動(dòng)方向總是與位錯(cuò)線垂直，因此，可理解為有一個(gè)垂直于位錯(cuò)線的 力 作用在位錯(cuò)線上。 ? 切應(yīng)力 ?使位錯(cuò)線 dL移動(dòng)了 ds的距離，即位錯(cuò)線的移動(dòng)使晶體的 dA面積上下兩部分，沿滑移面產(chǎn)生了柏氏矢量為 b的滑移，所以切應(yīng)力所作的功為 : ? 此功相當(dāng)于作用在位錯(cuò)上的力 F使位錯(cuò)線移動(dòng) ds距離所作的功 : 上述兩式相等可求出 F=?b?dL，作用在單位長(zhǎng)度位錯(cuò)線上的力用 Fd表示則有 : 表示：切應(yīng)力 ?作用在晶體上時(shí)，單位位錯(cuò)線上所受的力與外加切應(yīng)力 ?和柏氏矢量模 b成正比，方向處處垂直于位錯(cuò)線，并指向未滑移區(qū)。 bdsdLbdAdW ????? )()( ??dsFW ?? bdLF d ??? /16 材 料 科 學(xué) 基 礎(chǔ) 西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 位錯(cuò)的線張力 ?位錯(cuò)的線張力 T可定義為使位錯(cuò)增加單位長(zhǎng)度所需要的能量，因此可近似地用下式表達(dá)： ?若有外加切應(yīng)力 ?存在，則單位長(zhǎng)度位錯(cuò)線所受的力為?b，它力圖使位錯(cuò)線變彎。 ?存在線張力 T，力圖使位錯(cuò)線伸直。則線張力在水平方向的分力為 2Tsind?/2。平衡時(shí)兩力相等，故有： 位錯(cuò)線張力 2sin2?? dTdsb ?? 2GbT ??因?yàn)?ds＝ rd?, d?較小時(shí)， 對(duì)于彎曲位錯(cuò)： 所以 假如切應(yīng)力產(chǎn)生的作用在位錯(cuò)線上的力 ?b作用于不能自由運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)上，則位錯(cuò)將向外彎曲，其曲率半徑 r與 ?成反比。 22sin?? dd ?2GbT ?r2??位錯(cuò)與位錯(cuò)之間的交互作用 1）兩平行螺位錯(cuò)的交互作用 設(shè)有兩個(gè)平行螺型位錯(cuò) s1， s2，其柏氏矢量分別為 b1， b2，位錯(cuò)線平行于 z軸，且位錯(cuò)s1位于坐標(biāo)原點(diǎn) O處， s2位于（ r， θ ）處。由于螺位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)中只有切應(yīng)力分量，且具有徑向?qū)ΨQ之特點(diǎn)，位錯(cuò) s2在位錯(cuò) s1的應(yīng)力場(chǎng)作用下受到的徑向作用力為： G為切變模量， b1和 b2為兩個(gè)位錯(cuò)的柏氏矢量， ?為泊松比，r為兩個(gè)位錯(cuò)間的距離。 17 材 料 科 學(xué) 基 礎(chǔ) 西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 兩平行螺型位錯(cuò)的交互作用力 rbGbf?2 21?兩平行螺型位錯(cuò)間的作用力，其大小與兩位錯(cuò)強(qiáng)度的乘積成正比，而與兩位錯(cuò)間距成反比，同號(hào)相斥，異號(hào)相吸。 2）在同一滑移面內(nèi)兩個(gè)平行刃型位錯(cuò)間的交互作用 18 材 料 科 學(xué) 基 礎(chǔ) 西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 設(shè)有兩個(gè)平行刃型位錯(cuò) s1， s2，其柏氏矢量分別為 b1， b2，位錯(cuò)線平行于 z軸，且位錯(cuò) s1位于坐標(biāo)原點(diǎn) O處， s2位于（ r， θ）處。兩個(gè)位錯(cuò)的滑移面平行且均平行與 XZ面。因此，在 e1的應(yīng)力場(chǎng)中只有切應(yīng)力分量 ?yx和正應(yīng)力分量?xx對(duì)位錯(cuò) e2起作用，分別導(dǎo)致 e2沿 X軸方向滑移和沿 y軸方向攀移。 對(duì)同號(hào)位錯(cuò)，若 x0,即位錯(cuò) e2在右邊時(shí)： xy,則 Fx0，兩位錯(cuò)互相排列，位錯(cuò)又受到向右的推力
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