物理冶金學(xué)第四章習(xí)題及答案-文庫吧資料
2025-06-13 20:33本頁面
【正文】 角線為：全位錯的柏氏矢量的長度為26. 試述面心立方（111）面上的擴展位錯交滑移到面的過程。25. 計算銅中全位錯的柏氏矢量的長度（）。這個過程不斷重復(fù)增殖位錯。處又相遇，在相遇處的位錯也是反號的。兩段反號位錯相吸對消后，即形成AC和BD位錯，如下圖（d）所示。（b）若兩個位錯是反號的，當(dāng)位錯源開動時，兩個位錯向相反方向拱彎，如下圖（b）所示。最后，放出一個大位錯環(huán)，并回復(fù)原來的AB和CD兩段位錯，如下圖（g）所示。BC位錯繼續(xù)拱彎，與AD位錯在如圖（f）的O及O39。兩段反號位錯相吸對消后，原來兩個位錯連接一起，即形成AD位錯，余下一段位錯，即BC位錯，這段位錯和原來的位錯反號，如下圖（d）所示。（1）畫出這2個F－R源增殖時的逐步過程，二者發(fā)生交互作用時，會發(fā)生什么情況？（2）若2位錯是異號位錯時，情況又會怎樣？解：（1）因為兩個位錯是同號的，并且柏氏矢量相同，所以，若在外力作用下位錯源開動，兩個位錯都會同時開動，并且兩個位錯都向同一方向拱彎，如下圖（b）所示。解：面心立方結(jié)構(gòu)的單位位錯為，由于{110}面有附加原子面，故由公式可求出該傾側(cè)晶界的傾角24. 下圖表示在滑移面上有柏氏矢量相同的2個同號刃位錯AB和CD。（2）AB位錯上形成右螺型扭折，EF位錯上形成左螺型扭折。（2）A位錯與C位錯相割后，A位錯產(chǎn)生方向為[100]的小段位錯，A 位錯的原滑移面是（100），即小段位錯不在A位錯原來的滑移面上，但在(010)面上，它也是C位錯的滑移面，所以它是彎結(jié)；而在C位錯產(chǎn)生方向為[001]的小段位錯，C位錯的原滑移面是（001），即小段位錯不在C位錯的原滑移面上，但它在（010）面上，它也是C位錯的滑移面，所以它是彎結(jié)。（1）在（001）面有1 個的刃型位錯和它相截，相截后2個位錯產(chǎn)生彎折還是割階？（2）在（001）面有一個的螺型位錯和它相截，相截后2個位錯產(chǎn)生彎折還是割階？解：為了討論方便，設(shè)(100)面上的螺型位錯為A位錯，（001）面上的刃型位錯為B位錯，（001）面上的螺型位錯為C位錯。（2）A位錯與C位錯相割后，A位錯產(chǎn)生方向為[100]的小段位錯，A位錯的滑移面是(100)，即小段位錯不在A位錯的滑移面上，所以它是割階；而在C位錯產(chǎn)生方向為的小段位錯，C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。為了討論方便，設(shè)(100)面上的刃型位錯為A位錯，（001）面上的刃型位錯為B位錯，（001）面上的螺位錯為C位錯。20. 簡單立方晶體（100）面有1個的刃型位錯。在外力作用下，當(dāng)螺型位錯向前滑移時，割階只能以攀移方式來配合螺型位錯的滑移，在常溫或低溫下這是不可能的。當(dāng)B位錯所處的位置，即，兩位錯互相吸引，如果不考慮位錯運動的晶格阻力等，無需外力，就可自動滑移至A位錯的上方。（直角與圓柱坐標(biāo)間換算：。A位錯產(chǎn)生的應(yīng)力場的諸分量中只有會引起位錯B的滑移，設(shè)滑移力為，由位錯線所受的力的公式：可計算出所需外加切應(yīng)力的數(shù)值。17. 在相距為h的滑移面上，有柏氏矢量為的兩個相互平行的正刃型位錯A、B，如圖所示。即若兩個位錯是同號的,則兩個位錯相距的距離小于上面計算的x時,2位錯相斥移動到距離為x時保持不動。(答案以b表示)解：兩個位錯間在滑移方向在單位長度上的作用力為，現(xiàn)兩個位錯處于同一個滑移面，所以作用力為，其中x是兩位錯的距離?，F(xiàn)在外應(yīng)力場是，在位錯滑移面滑移方向的分切應(yīng)力,所以位錯在滑移面上所受的力為0；因位錯的柏氏矢量是方向，只有才能使位錯在垂直滑移面方向受力，所以在垂直滑移面方向的力亦為0。解 在外加應(yīng)力場下單位長度位錯線受的滑移方向力和垂直滑移面的力分別為和，其中是外應(yīng)力場在位錯滑移面滑移方向的分切應(yīng)力，是外應(yīng)力場在垂直滑移面和柏氏矢量的面上的正應(yīng)力。（4）在外力和位錯線的線張力作用下，位錯環(huán)最后在晶體中穩(wěn)定不動，此時由公式，在的作用下此位錯環(huán)要穩(wěn)定不動，其最小半徑為。（2）各段位錯所受的力的大小為，方向垂直于位錯線。C點為左螺型位錯，D點為右螺型位錯。14. 如圖所示，某晶體的滑移面上有一個柏氏矢量為的位錯環(huán)，并受到一個均勻的切應(yīng)力。當(dāng)位錯在滑移面上滑移時，只需要位錯線中心區(qū)域的原子發(fā)生微小的移動，而遠離位錯線的原子位移量迅速減小，這樣，位錯運動僅破壞位錯線中心少量原子的結(jié)合鍵，所做的功小得多。在外力作用下，晶體中相鄰兩部分晶體沿滑移面和滑移方向作整體的剛性滑移，顯然，晶體滑移時外力要破壞掉滑移面上下兩層原子面間的所有結(jié)合鍵，需要做很大的功，由此計算的理論屈服強度遠高于實際屈服強度。所以螺型位錯線上受力為Fd13. 根據(jù)位錯滑移模型解釋，為什么金屬的實際屈服強度比理論屈服強度低很多。求在（111）上有一個的螺型位錯線上所受的力（已知銅的點陣常數(shù)a＝）。而所以F刃的方向垂直于位錯線；F螺的方向也垂直于位錯線。（4）在（2）時，位錯線運動方向平行于；在（3）時，位錯線的運動方向垂直于。（2）設(shè)位錯線方向為[uvw]。10. 某面心立方晶體的可動滑移系為。（2）有一切應(yīng)力施加于滑移面，且與柏氏矢量平行時兩條位錯線的滑移特征有何差異？解：（1）在兩根位錯線上，除1～3～4段為刃型位錯以外，其余各段均為螺型位錯。9. 在
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