物理冶金學第四章習題及答案(參考版)
2025-06-10 20:33本頁面
【正文】 49. 刃型位錯線上的彎折和割階運動有何不同？50. 面心立方的晶體的肖克萊不完全位錯與弗蘭克不完全位錯有何不同？它們對金屬的塑性變形各有什么影響？19。46. 為什么滑移方向一般是晶體原子排列密排面中的密排方向？47. 試推導位錯沿滑移面運動與宏觀塑性變形之間的關(guān)系。44. 用位錯運動的觀點解釋滑移現(xiàn)象。這三個位錯中哪一個是梯毯棍位錯。XD41. 有一個柏氏矢量為[101]的位錯沿面心立方晶體的（111）晶面運動，且與一個在（111）晶面上，柏氏矢量為[011]的平等位錯交互作用，這種交互作用的結(jié)果形成了一個科垂耳—洛碼位錯。題40附圖 （3）如果能夠形成一個大的位錯源，試問使該位錯源動作所需的臨介切應(yīng)力為多大？取A到D的距離為5x。40. 如圖表示兩個被釘扎位的刃型位錯A——B和C——D，它們的長度x相同，且具有相同的柏氏矢量，每個位錯都可作為弗蘭克—瑞德源/（1）試表示出這兩個位錯在增殖時的逐次位置，并指出它們交互作用時會發(fā)生什么情況。（b）如果一個柏氏矢量方向為[100]，并在（001）晶面上滑動的螺位錯通過這個位錯，試問它將發(fā)生彎折還是割階。b38. 假定有一個刃型位錯，其柏氏矢量在[010]晶向上，并沿（100）晶面滑動。（b）如圖中所示的滑移面為面心立方晶體中的（111）面，你認為在這兩對位錯段中，哪一對比較容易通過它們自己的滑移運動而消除？為什么？（c）解釋含有割階的螺位錯在滑動時怎樣會形成空位的。取點陣常數(shù)a=2埃（1埃=108厘米）解：（a）a2[110] （b）36. 拉伸試驗的應(yīng)變速度一般是1/秒～106/秒，設(shè)運動位錯體積密度為108（cm/cm3）,計算位錯的平均速度（b=3埃，1埃=108cm）37. 右圖表示兩個純螺型位錯，一個含有彎折，而另一個含有割階，以圖上所示的箭頭方向為位錯線的正方向，（a）（e）（KN/m2（c）如果滑移是由單位純螺型位錯引起的，試指出位錯線的方向。35. 假定某晶格常數(shù)為a的面心立方晶體的活動滑移系為（111）[110],（a）給出引起滑移的單位位錯的柏氏矢量，并說明是怎樣得到的。（2）；該位錯為弗蘭克不全位錯。解：（1）能夠進行。（1）此反應(yīng)能否進行？為什么？（2）寫出合成位錯的柏氏矢量，并說明合成位錯的類型。因該滑移面不在密排面上，且兩邊都有層錯區(qū)連接，形成了穩(wěn)定的壓桿位錯，故該位錯不能滑移。，故，該新生位錯為刃型位錯。解：（1）根據(jù)柏氏矢量的守恒性可得u＝1，v＝2，w＝1，即，可得u＝1，v＝1，w＝2，即（2）晶體學條件：能量條件：根據(jù)上面兩個條件，可判斷上面反應(yīng)可以進行。試寫出其位錯反應(yīng)式，判斷該反應(yīng)能否自發(fā)進行？并分析該新生成的位錯其位錯特性和運動性質(zhì)。（1）求它們可能的位錯分解反應(yīng)。（3）根據(jù)Schmid定律，作用在新生位錯滑移面的滑移方向上的分切應(yīng)力為：所以，作用在單位長度位錯線上的力為：其方向為垂直于位錯線方向，指向未滑移區(qū)。已知該新生位錯的位錯線及柏氏矢量，可由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。（2）由于位錯線為兩滑移面交線，故位錯線：（分別為兩滑移面法線矢量）。問：（1）此兩位錯能否進行下述反應(yīng)：，為什么？（2）說明新生成的全位錯屬哪類位錯？該位錯能否滑移？為什么？（3）若沿[010]，試計算該新生全位錯單位長度的受力大小，并說明方向（設(shè)晶格常數(shù)a＝）。因此易于束集的擴展位錯，對于螺型位錯的交滑移運動，以及與其它位錯的交割運動都十分有利。（2）已知點陣常數(shù)為a＝，切變模量G＝48000MN/m2，層錯能γ＝，求擴展位錯的寬度。31. 面心立方晶體中面上有的螺位錯，若分解為Schockley分位錯。當它們在兩個平面的交線上相遇時，能否形成Lomer—Cottrel位錯？寫出位錯反應(yīng)式。30. 在面心立方的晶面上，有一個的擴展位錯。其柏氏矢量為，由于其柏氏矢量與層錯面垂直，所以它只能是刃型不全位錯。在面心立方結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)的不全位錯有肖克萊不全位錯，一般由滑移型層錯構(gòu)成，其柏氏矢量為，它的特點是可以是刃型、螺型和混合型肖克萊不全位錯，因為它的柏氏矢量與層錯面共面，并且其滑動面是晶體的滑移面，所以它可以進行滑移運動，但刃型肖克萊不全位錯不能攀移，螺型肖克萊不全位錯不能交滑移運動。而堆垛層錯終止在晶體內(nèi)部，就會產(chǎn)生層錯與完整晶體的交界線，該交界線即為不全位錯的位錯線。解：如果原子層的正常堆垛出現(xiàn)差錯，即形成堆垛層錯。壓桿位錯在兩個滑移面上分別拖著一個層錯區(qū)，并在層錯區(qū)的另一邊與一個肖克萊不全位錯相連，兩個層錯區(qū)又相互呈一定的角度，這樣的整個位錯組態(tài)稱為面角位錯，它既不能在{111}面上滑移，也不能在{001}面上滑移，故面角位錯是面心立方結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性最大的固定位錯。在晶體中可以形成多種類型的固定位錯，由于它們自身的結(jié)構(gòu)特點不同，阻礙滑移的能力也不同。解：所有包含螺型位錯方向的面都是滑移面，對于fcc晶體滑移面（111）來說，只有（111）與包含，故若發(fā)生交滑移，一定是從（111）面到面。27. 一個的螺型位錯在（111）面上運動。則面對
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