【管理资料】材料微观结构第四章晶体中的位错与层错3..汇编

BCC中a/2<111>型全位错的分解，主要结论如下：
若a/6<11-1>沿{112}扩 展，将形成如左图所示 的孪晶薄层。这时的领 先位错为a/3[11-1]，此 方向正好是孪生的逆方 向，原子错排严重，层 错能很高，分解将是不 稳定的。
若全位错平行于[11a[11 ] 1a[11 ]1 a[11 ]1 a[11 ] 1 三个a/6[111]2 位错分别6 扩展到三6个相交的6{112}面上，如图 (a)(b)，此时分解后的位错组态极不稳定，以致常转成非对称 分布，如图(c)。
电镜中会经常看到波纹状的滑移线，这说明层错 能γ很高，扩展位错宽度d很小，一般观察不到。 至今未见这方面的报道。
BCC中还有一种次短全位错a<100>
若按下式分解：
a[10] 0a[11]1a[111] 22
容易计算反应前后的能量分别为a2和3a2/2，能量升高，不可取。
但下述反应可以进行：
a[11]1a[111]a[100]
第三种情况
参看图4-11(d)，这是BCC层错的特例，也是典型的BCC孪晶排列。 形{B序12成→：12过A…}滑2程A，移1是CAa12含→B/61中[AB1121间…C-11的最C]2或CC终21a的B形/32上B成[11半A下1-2部述1A]1各，顺…层于，顺是这序A就1不→是动C典1，，型中A的2间→BCCBC22以，孪下B晶1各不。层动，
第一种情况
参看图4-11(c)，正常排列顺序 中，若C1层上面的晶体相对下 面晶体作a/6[11-1]或a/3[-111]位移，便产生内禀层错， 如图4-14(a),其顺序 是…A1A2B1B2C1C2C1C2A1A2B1B2 C1C2…，这相当于正常顺序中 插进C1C2两层。而C2C1C2正好 是一个三原子层的薄层孪晶。 这相当于FCC中的插入型层错。
孪晶的切变为：
a[111] 6a[112]
1
a[111] 或3
2 a[112]
2
6
3
这和莫特1951年在α-Fe中的观察结果一致。
(2) BCC全位错的分解与层错
BCC中全位错的分解
BCC金属的滑移方向是<111>，全位错柏氏矢量 为a/2<111>。
滑移面有三种类型{110}(3个同族面)、{112}(3个) 和{123}(6个)，它们都包含<111>方向。这些面 都 会相交于一个<111>方向，所以BCC会经常出 现交滑移。
层错和四周完整晶体的边界，便是不全位错
HCP和FCC全位错分解有相似之处，如：
FCC： 1
1
1
[110] [21]1 [121]
2
6
6
DAD A
HCP： 1
1
1
[12 1 0][11 00][01 10]
3
3
3
不同之处：FCC全位错分解可在不同滑移面上 进行，如DA→Dβ+βA也可以, 而HCP只能在一 个滑移面上分解.
ABABCBABAB
另一种情况是从正常的HCP排列顺序中加入两个 FCC排列，如ABCBA，就形成了中间的五层孪晶。
在WC硬质合金研究工作中，在粘结相Co中曾经观 察到HCP的βCo中，出现了ABC排列的FCC胚胎， 最终形成FCC的αCo，即发生了βCo→αCo的相变。
在电镜观察HCP时，若要知道引起层错衬度的 (0001)层数的多少，可以用出现的ABC(含逆顺序) 的层数减2得到，上面两种情况下应该是5-2=3层， 这在计算层错衬度和计算由于层错引起的系统能 量升高有用。
全位错的分解过程:先确定b→u→分解
4.4 金属形变、强化和断裂的位错理论
3. 密排六方晶体中的层错与扩展位错
HCP晶体中密排面是(0001)， 整个晶体以它为基面一层一 层按ABABAB…顺序堆垛，如 果出现ABABABCABAB…，如 图4-15，那么其中的ABC， CAB，ABCAB都是错排，即 层错，它们其实相当于FCC的 堆垛方式。
正顺序：ABC，BCA，CAB 逆顺序：CBA，BAC，ACB
BCCa/2<111>全位错的分解
在a/2<111>全位错 的诸多可能分解中， 从能量上考虑应是形 成a/6<111>不全位 错的那些分解。因为 从能量上考虑，这样 的反应是可以自动进 行的。
a[111] a[111] a[111]
2
3
6
3 a2 a2 a2 5 a2 4 3 12 12
第二种情况
参看图4-14(b)，若正常排列中某C1的原子层作a/3[11-1]或 a/6[-1-11]滑移，此时C1层变成了A1层，以后各层顺序位错 a/3[11-1]或a/6[-1-11]，就得到图4-14(b)的新排列： C1C2A1A2B1B2A1A2B1B2C1C2…，这相当于正常顺序中抽出了C1C2， 其结果是形成了四层层错A1A2B1B2，这和FCC的抽出型层错相 当。
2
2
a[100]a[010]a[110]
BCC中的全位错存在着分解的可能性
即它的滑移不对称性，晶体单向压缩和同
一晶向拉伸时可观察到不同的滑移面。这 说明在某一滑移面上沿某一方向运动所需 之切应力与在此滑移面上沿相反方向运动 所需之切应力是不同的。由此推测BCC金属 中全位错芯区的原子弛豫状况是不对称的。 这种位错芯区弛豫不对称，说明在一定外 力条件下，全位错仍然可能分解。
全位错a/2[111]在[110]上运动，可以
通过下述反应完成：
a[11 ] 1a[11 ]0 a[11 ]2 a[11 ] 0
2
848
bb1b2b3
BCC中的层错
BCC完整晶体的{112}堆垛顺序为 A1A2B1B2C1C2A1A2…，有时也记作 ABCDEFAB…，当{112}堆垛顺序发 生错排时，便形成层错，分三种情 况：
材料微观结构第四章晶体中的位 错与层错3..
每两个相邻的(112)面的间距为a/6[112]，但彼此相对位移一个矢量，此 矢量在[11-1]和[1-10]方向的分量分别为a/6[11-1]和a/2[1-10]。下图表示的 是以C2表示的(112)为镜面，(1-10)面的原子沿[11-1]方向滑移1/6[11-1]或 沿反方向滑移1/3[-1-11]而形成的。