晶体缺陷4+位错的交割与割阶.ppt

第4章 位错的交割与割阶交割后，可能在位错线上产生弯折—柏氏矢量不变、长度与另一位错的柏氏矢量相同的弯折（位错段）位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割 扭折—位于原滑移面上的弯折，不影响原位错滑移 割阶—垂直原位错滑移面的弯折，可能阻碍原位错滑移② 割阶的最终状态不论原位错属于什么类型，割阶的最终状态一定是刃型位错∵割阶⊥原位错滑移面， 割阶b位于原位错滑移面∴割阶⊥割阶b，为刃型位错例一：两刃位错互相垂直例一：两刃位错互相垂直b2 b1 fb2 b1 b1 例一：两刃位错，b1⊥b2 割阶滑移方向和原位错一致，所以ξ2可以带着滑移割阶运动割阶b1 b2 b2 b1 例二：两刃位错,b1∥b2 两段弯折是在原滑移面上的螺位错，是扭折，不稳定，张力作用下，使其变直，直到最后消失扭折(螺)扭折(螺)bs be bs be 割阶扭折(刃)两位错运动交割后，在ξs上产生扭折，在ξe上产生割阶，可以和位错一起运动（非滑移攀移）例三：刃螺位错,ξe⊥ξs ，be⊥bs 割阶例四：两螺位错，ξ1⊥ξ2 ，b1⊥b2 ♣ 交割后各自在垂直滑移面的方向上产生割阶ξ1和ξ2在原滑移面上滑移时，割阶只能一起攀移，称此割阶为攀移割阶割阶ØØ带扭折或割阶的位错带扭折或割阶的位错, ,其柏氏矢量与携带它们其柏氏矢量与携带它们的位错相同的位错相同ØØ扭折可因位错线张力而消失，但割阶不会因此扭折可因位错线张力而消失，但割阶不会因此而消失而消失ØØ扭折可随位错线一道运动，几乎不产生阻力，扭折可随位错线一道运动，几乎不产生阻力，割阶与原位错不在同一滑移面上，一般只能通割阶与原位错不在同一滑移面上，一般只能通过攀移随原位错一起运动，即使能随新位错一过攀移随原位错一起运动，即使能随新位错一起滑移，也增加其滑移阻力起滑移，也增加其滑移阻力说明1. 刃形位错形成的割接属于（ ） （A）刃形位错； （B） 螺型位错； （C）混合位错； （D） 无法确定2. 刃形位错形成的扭折属于（ ） （A）刃形位错； （B） 螺型位错； （C）混合位错； （D） 无法确定练习3. 两个伯氏矢量相互垂直的刃形位错发生交割作用会产生___ （ a. 割接；b.扭折），属于___ （ a. 螺形位错；b.刃型位错）；两个伯氏矢量相互平行的刃形位错发生交割作用会产生___ （ a. 割接；b.扭折），属于___ （ a. 螺形位错；b.刃型位错）。

(1)AB和CD位错线的形状都不变;(2)AB和EF位错线上分别形成扭折割阶的滑移方向和原位错线运动方向平行，因而位错可以带着割阶在原运动方向滑移，只是割阶的滑移面未必是晶体的密排面，滑动时所受的点阵阻力要大些割阶长度为1个原子间距时称为基本割阶，大于1个原子间距时称为超割阶(Superjogs) 超割阶的形成：当一个螺位错在滑移过程中切过一系列螺位错时，该螺位错上就会形成一系列刃型割阶在位错线张力的作用下，相邻的割阶或相互抵消（异号位错）或相互叠加为超割阶根据长度超割阶分为短割阶、中割阶和长割阶 bs① 短割阶长度为几个原子间距滑移时拖着割阶一起运动，而在晶体中留下若干空位锌晶体中的位错环② 中割阶长度为几个~20个原子间距位错被割阶的两端钉扎住，当外切应力足够大，位错向左滑移，从割阶的两端引出两个符号相反的刃型位错线（位错偶），最终由于螺位错段发生交滑移，位错偶被中断，形成棱柱形位错环(b于环面垂直的位错环) 该位错环因两条长边间的强烈吸引而分裂成许多小位错环，原位错恢复到带割阶的状态③ 长割阶长度>20个原子间距，钉扎作用更明显由于割阶较长，割阶两端的位错相距较远，相互作用较小。

在切应力下，在各自滑移面上以割阶为轴进行滑移1.1.1.1.对于滑移面上运动的位错来讲，穿过此滑移面的对于滑移面上运动的位错来讲，穿过此滑移面的对于滑移面上运动的位错来讲，穿过此滑移面的对于滑移面上运动的位错来讲，穿过此滑移面的其他位错其他位错其他位错其他位错（林位错）（林位错）（林位错）（林位错），会，会，会，会阻碍阻碍阻碍阻碍位错的运动，滑动位错的运动，滑动位错的运动，滑动位错的运动，滑动位错切过林位错的过程，称为位错的交割位错切过林位错的过程，称为位错的交割位错切过林位错的过程，称为位错的交割位错切过林位错的过程，称为位错的交割2.2.2.2.位错交割的结果，将产生割阶或扭折的小段新位位错交割的结果，将产生割阶或扭折的小段新位位错交割的结果，将产生割阶或扭折的小段新位位错交割的结果，将产生割阶或扭折的小段新位错，其错，其错，其错，其形成形成形成形成时需一定的能量，时需一定的能量，时需一定的能量，时需一定的能量，需增加外力需增加外力需增加外力需增加外力3.3.3.3.带割阶位错的带割阶位错的带割阶位错的带割阶位错的运动运动运动运动，将受到割阶的阻碍，，将受到割阶的阻碍，，将受到割阶的阻碍，，将受到割阶的阻碍，需增加需增加需增加需增加外应力外应力外应力外应力。

4.4.4.4.晶体材料随塑性变形增加，位错密度上升，形变晶体材料随塑性变形增加，位错密度上升，形变晶体材料随塑性变形增加，位错密度上升，形变晶体材料随塑性变形增加，位错密度上升，形变抗力增加抗力增加抗力增加抗力增加—— —— —— —— 加工硬化加工硬化加工硬化加工硬化结 论 。