物理冶金學(xué)第四章習(xí)題及答案-wenkub.com
2025-06-04 20:33 本頁面
【正文】 48. 試推導(dǎo)使位錯線彎曲所需的力，或。42. 位錯為何具有彈性應(yīng)立場和彈性應(yīng)變能？43. 試推導(dǎo)螺型位錯的彈性應(yīng)力場和彈性應(yīng)變能表達式。AXBbbbbbbBBBBBBBBBBBBC （2）用圖表明兩個正在擴大的位錯環(huán)在交互作用時能否將位錯運動釘扎住，或者能否形成一個大的弗蘭克—瑞德源。（a）如果另一個柏氏矢量方向為[010]，并在（001）晶面上運動的刃型位錯，通過這個位錯時，問該位錯將發(fā)生彎折還是割階。彎折部分和割階部分是否是刃位位錯，若是刃型位錯請畫出多余半原子面的位置。（d）指出在上述（b）（c）兩種情況下，滑移時位錯線的運動方向。 （3）新生成的弗蘭克不全位錯的位錯線位于面上，垂直于面，故和決定的平面一定不是面心立方的密排面，故該位錯不能夠滑移。（3）這個位錯能否滑移？并分析其原因。已知該新生位錯的位錯線及柏氏矢量，可有它們叉乘得到新生位錯滑移面的法向量：，該位錯的滑移面為。（3）已知銅單晶a＝，切變模量G＝4104MPa，層錯能γ＝，試求上述柏氏矢量為的位錯形成擴展位錯的寬度。33. 在銅單晶體中的（111）和滑移面上各存在一個柏氏矢量為和的全位錯，當它們分解為擴展位錯時，其領(lǐng)先位錯分別為和?？梢?，位錯線與柏氏矢量既不平行，也不垂直，該新生位錯為混合型位錯。32. 有一面心立方晶體，在（111）面滑移的柏氏矢量為的右螺型位錯，在與面上滑移的柏氏矢量為的另一右螺型位錯相遇于此兩滑移面交線。（1）試寫出位錯反應(yīng)式。在晶面上有一的擴展位錯。另外在面心立方結(jié)構(gòu)中還常出現(xiàn)弗蘭克不全位錯，一般由抽出或插入型層錯構(gòu)成。它可通過原子層的滑移、抽出和插入形成。面角位錯是在面心立方晶體中形成的，當分別處在兩個相交的滑移面上的擴散位錯朝著滑移面的交線運動時，兩個領(lǐng)先的肖克萊不全位錯在交線處相遇并發(fā)生反應(yīng)，生成柏氏矢量為的壓桿位錯，該位錯的滑移面是{001}，而不是晶體的密排面{111}，故不能滑移，為固定位錯。若在運動過程中遇到障礙物而發(fā)生交滑移，請寫出交滑移系統(tǒng)。解：已知銅為FCC結(jié)構(gòu)，其密排方向或柏氏矢量的方向為110。反號位錯相吸并對消，放出一個大位錯環(huán)，同時恢復(fù)原來的AB和CD兩段位錯，如下圖（f）所示。在外力作用下，位錯會繼續(xù)拱彎，在相鄰的位錯靠近的地方，它們是反號的，互相吸引，如下圖（c）中的P處所示。處相遇，因為在相遇處它們是反號的，所以相吸對消。在外力作用下，位錯會繼續(xù)拱彎，在相鄰的位錯段靠近，它們是反號的，互相吸引，如下圖（c）中的P處所示。23. 面心立方結(jié)構(gòu)金屬Cu的對稱傾側(cè)晶界中，兩正刃型位錯的間距D＝1000nm，假定刃型位錯的多余半原子面為（110）面，求該傾側(cè)晶界的傾角。（1）A位錯與B位錯相割后，A 位錯產(chǎn)生方向為[010]的小段位錯，A位錯的滑移面是（100），即小段位錯是在A位錯的滑移面上，所以它是彎折；而在B位錯產(chǎn)生方向為[001]的小段位錯，B位錯的滑移面是（001），即小段位錯不在B位錯的滑移面上，所以它是割階。（1）A位錯與B位錯相割后，A位錯產(chǎn)生方向為[010]的小段位錯，A位錯的滑移面是（100），即小段位錯是在A位錯的滑移面上，所以它是彎折；而在B位錯產(chǎn)生方向為的小段位錯，B位錯的滑移面是（001），即小段位錯在B位錯的滑移面上，所以它是彎折。因此，刃型割階一定阻礙螺型位錯的滑移運動。）（三角函數(shù)：）當，即，兩位錯互相排斥，需加軸負方向的力才可使B位錯向軸滑動，當時，即時，取得極大值，故B位錯滑移到A位錯的正上方所要克服的最大阻力為。若A位錯的滑移受阻，忽略派納力，B位錯需多大切應(yīng)力才可滑移到A位錯的正上方？解：將位錯A置于坐標原點。當這個力等于和大于位錯滑移需要克服的阻力時，兩個位錯就能滑動，所以當時兩個位錯就會滑動。可見，位錯受力的大小和位錯線的取向無關(guān)。（3）外加切應(yīng)力，使位錯環(huán)收縮。試分析：（1）該位錯環(huán)各段位錯的結(jié)構(gòu)類型；（2）求各段位錯線所受力的大小及方向；（3）在的作用下，該位錯環(huán)將要如何運動；（4）在的作用下，若該位錯環(huán)在晶體中穩(wěn)定不動，其最小半徑應(yīng)該是多少？解：（1）由柏氏矢量與位錯線關(guān)系可以知道：A、B點為刃型位錯，依據(jù)右手法則，A為正刃型位錯，B為負刃型位錯。位錯滑移模型是建立在位錯運動的基礎(chǔ)上，該模型認為晶體滑移是位錯在滑移面上運動的結(jié)果。解 設(shè)外加拉應(yīng)力在滑移面（111）上晶向的分切應(yīng)力式中為[001]與（111）面的法線[111]間的夾角；為[001]與間的夾角。（5）在外間切應(yīng)力的作用下，位錯線單位長度上所受的力的大小為，方向與位錯線垂直。（1）指出引起滑移的單位位錯的柏氏矢量；（2）如果滑移是由純?nèi)行臀诲e引起的，試指出位錯線的方向；（3）如果滑移是由純螺型位錯引起的，試指出位錯線的方向；（4）指出在上述（2）、（3）兩種情況下滑移時位錯線的滑移方向；（5），試計算單位刃型位錯和單位螺型位錯線受力的大小和方向（取點陣常數(shù)a＝）解：（1）引起滑移的單位位錯的柏氏矢量為，即沿滑移方向上相鄰兩個原子間的連線所表示的矢量。（1）判斷位錯線上各段位錯的類型。由于A、B、C、D四點的釘扎作用，形成了兩個B－H位錯源。當位錯環(huán)滑移出晶體后，滑移面上部晶體相對于下部晶體在反向
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