晶体缺陷

一、概述
1、晶体缺陷：晶体中原子（离子、分子）排列的不规则性及不完整性。

种类：点缺陷、线缺陷、面缺陷。

1) 由上图可得随着缺陷数目的增加，金属的强度下降。

原因是缺陷破坏了警惕的完整性，降低了原子间结合力，从宏观上看，即随缺陷数目增加，强度下降。

2) 随着缺陷数目的增加，金属的强度增加。

原因是晶体缺陷相互作用（点缺陷钉扎位错、位错交割缠结等），使位错运动的阻力增加，强度增加。

3) 由此可见，强化金属的方向有两个：一是制备无缺陷的理想晶体，其强度最高，但实际上很难；另一种是制备缺陷数目多的晶体，例如：纳米晶体，非晶态晶体等。

二、点缺陷
3、点缺陷：缺陷尺寸在三维方向上都很小且与原子尺寸相当的缺陷（或者在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构正常排列的一种缺陷），称为点缺陷或零维缺陷。

分类：空位、间隙原子、杂质原子、溶质原子。

4、肖特基空位：原子迁移到晶体表面或内表面正常结点位置使晶体内形成的空位。

5、弗仑克尔空位：原子离开平衡位置挤入点阵间隙形成数目相等的空位和间隙原子，该空位叫做弗仑克尔空位。

6、空位形成能EV：在晶体中取出一个原子放在晶体表面上（不改变晶体表面积和表面能）所需的能量。

间隙原子形成能远大于空位形成能，所以间隙原子浓度远小于空位浓度。

7、点缺陷为热平衡缺陷，淬火、冷变形加工、高能粒子辐照可得到过饱和点缺陷。

8、复合：间隙原子和空位相遇，间隙原子占据空位导致两者同时消失，此过程成为复合。

9、点缺陷对性能的影响：点缺陷使得金属的电阻增加，体积膨胀，密度减小；使离子晶体的导电性改善。

过饱和点缺陷，如淬火空位、辐照缺陷，还可以提高金属的屈服强度。

三、线缺陷
10、线缺陷：线缺陷在两个方向上尺寸很小，另外一个方向上延伸较长，也称为一维缺陷。

主要为各类位错。

11、位错：位错是晶体原子排列的一种特殊组态；位错是晶体的一部分沿一定晶面与晶向发生某种有规律的错排现象；位错是已滑移区和未滑移区的分界线；位错是伯氏矢量不为零的晶体缺陷。

分类：刃位错、螺位错、混合型位错。

12、刃型位错特点：a) 刃型位错有一个多余半原子面。

正刃型位错和负刃型位错只有相对意义，无本质区别。

b) 位错线不一定为直线，但滑移面必定是位错线和滑移矢量确定的平面，滑移面唯一。

c) 刃型位错周围点阵发生弹性畸变，既有切应变，又有正应变。

能引起材料体积变化。

d) 刃型位错位错线垂直于柏氏矢量，垂直于滑移方向，垂直于滑移矢量。

位错线移动方向平行于晶体滑移方向。

e) 刃型位错属于线缺陷，位错线可以理解为晶体中已滑移区与未滑移区的边界线。

f) 刃型位错位错线不能终止于晶体内部，只能露头晶体表面或晶界。

13、螺型位错特点：
a) 螺型位错无额外半个原子面，原子错排是呈轴对称的。

右螺型位错和左螺型位错有本质区别。

b) 螺型位错线一定是直线，但滑移面不唯一，凡是包含螺型位错线的（原子密排）平面都可以作为他的滑移面。

c) 螺型位错周围点阵发生弹性畸变，只有平行于位错线的切应变，没有正应变。

不会引起材料体积变化。

d) 螺型位错位错线平行于柏氏矢量，平行于滑移方向，平行于滑移矢量，位错线的移动方向垂直于晶体滑移方向。

e) 刃型位错属于线缺陷，位错线可以理解为晶体中已滑移区与未滑移区的边界线。

f) 螺型位错位错线不能终止于晶体内部，只能露头晶体表面或晶界。

14、混合型位错：滑移矢量既不平行也不垂直于位错线，而与位错线相交成任意角度，这种位错称为混合位错。

特点：a) 混合型位错位错线既不平行也不垂直于滑移矢量，每一段混合型位错均包含刃型位错分量和螺型位错分量（可以有纯刃型位错环，没有纯螺型位错环）。

b) 混合型位错是已滑移区和未滑移区的分界线。

c) 混合型位错位错线不能终止于晶体内部，只能露头晶体表面或晶界。

15、柏氏矢量的确定：
1) 首先选定位错线的正向，一般选择出纸面方向为正向。

2) 在实际晶体中，从任一原子出发，围绕位错（避开位错线附近的严重畸变区）以一定的步数作一右旋闭合回路MNOPQ(称为柏氏回路）。

3) 在完整晶体中按同样的方向和步数作相同的回路，该回路并不封闭，由终点Q向起点M引一矢量b，使该回路闭合，这个矢量b就是实际晶体中位错的柏氏矢量。

16、右手法则：右手的拇指、食指、中指构成直角
坐标体系，食指指向位错线方向，中指指向柏氏矢量方向，则拇指指向多余半原子面方向，规定若拇指向上为正刃型位错，反之为负刃型位错。

17、规定柏氏矢量b与位错线同向平行者为右螺型位错，反向平行者为左螺型位错；通常用拇指代表螺旋的前进方向，而以其余四指代表螺旋的旋转方向。

凡符合右手法则的称为右螺型位错，符合左手法则的称为左螺型位错。

19、柏氏矢量性质：1) 一条位错线只有一个柏氏矢量，一个位错环只有一个柏氏矢量（柏氏矢量守恒性）。

2) 多个位错相遇时指向同一结点或离开同一结点，他们的b之和为零。

3) 晶体中的位错或自由封闭或终止于晶体表面或晶界处，不能在晶体中中断（称为位错的连续性）。

20、刃位错运动：1) 滑移：刃位错滑移方向与外加切应力τ及柏氏矢量b的方向一致，正刃负刃方向相反。

滑移只涉及靠近位错的一部分原子，故刃位错滑移所需的切应力很小。

位错沿滑移面滑过整个晶体时会在晶体表面沿柏氏矢量方向产生一个宽度为柏氏矢量大小的台阶。

2)攀移：刃位错在垂直于滑移面方向上的运动成为攀移。

多余半原子面向上运动称为正攀移，多余半原子面向下运动称为负攀移。

21、螺位错运动：1) 滑移：螺型位错的滑移方向与外加切应力τ及柏氏矢量b的方向垂直，左螺右螺方向相反。

其他特点同刃位错滑移。

2) 交滑移：对于螺位错，所有包含位错线的晶面都可能成为其滑移面，当螺位错在某一晶面上运动受阻时就可能原滑移面上转移到与之相交的另一滑移面上继续滑移，此过程称为交滑移。

如交滑移后的位错再转回和原滑移面平行的晶面上继续滑移，则称为双交滑移（交滑移滑移面改变，滑移方向不变！！！）。

22、混合型位错的滑移：方向与外加切应力τ及柏氏矢量b呈一定角度，晶体的滑移方向外加切应力τ及柏氏矢量b的方向一致。

23、林位错：当一位错在某一滑移面上运动时，会与穿过滑移面的其他位错交割，其他位错就是称为林位错。

24、位错很难全长同时运动，尤其在遇到阻碍的情况下，可能其中一部分首先滑移，若由此位错线上形成的曲折线段在位错的滑移面上，则称该曲折线段为扭折，若该曲折线段垂直于位错的滑移面，则称为割阶。

位错间交割也可形成割阶或扭折，刃型位错攀移可产生割阶。

25、小结：
1) 运动位错交割后，每根位错线上都可能产生一个扭折或割阶，其大小和方向取决于另一位错的伯氏矢量，但是具有原位错线的柏氏矢量。

2) 所有的割阶都是刃型位错，而扭折可能是刃型也可能是螺型。

3) 扭折与原位错线在同一滑移面上，可随主位错线一道运动，几乎不产生阻力，而且在线张力作用下易于消失。

4) 割阶与原位错线不在同一滑移面，故除非割阶产生攀移，否则割阶就不能随主位错线一道运动，成为位错运动的障碍，通常称此为割阶硬化。

5) 刃型位错运动时，割阶滑移方向与原位错滑移方向相同，能与原位错一起运动，但割阶的滑移面并不一定是晶体的最密排面，割阶段所受到的晶格阻力较大。

相比较而言，而螺型位错的割阶阻力则小的多
26、带割阶螺型位错的运动：（位错交割产生许多割阶，异号割阶反向运动相互抵消，最后剩下同号割阶，同号割阶相互排斥保持一定距离，最后在位错线上留下许多不可动割阶）按割阶高度的不同可分为三种情况：①割阶高度为1～2个原子间距，位错可以把割阶拖着走，留下一排点缺陷（空位或间隙原子）；②割阶高度约在二十个原子间距以上，它们可以各自独立的在各自的滑移面上滑移，并以割阶为轴，在滑移面上旋转（单边弗朗克-瑞德位错源）；③割阶高度介于上述两种时，位错与割阶连接点被拉长，形成两条符号相反的刃型位错线（称为位错偶），位错偶长度达到一定值时会与原位错脱离形成位错环。

原位错恢复到带割阶的原来状态。

28、单位为错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错。

全位错：柏氏矢量等于点阵矢量或其整数倍的位错。

全位错滑移后晶体原子排列方式不变。

面心立方晶体典型单位位错：a2<110>
29、不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量或其整数倍的位错。

不全位错滑移后原子排列方式改变。

面心立方晶体中典型不全位错：肖克莱不全位错、弗兰克不全位错、压杆位错等。

若堆垛层错只在原子面部分区域存在，则层错与完整晶体的交界处就存在不全位错。

原子面上抽去或插入半个原子面，靠近半原子面处点阵畸变较大，远离半原子面处由于原子是垂直升高或落下，仍处于密排位置，故没有畸变，畸变处原子组成不全位错。

不全位错特点：
1) 不全位错四周不全是完整结构，有一部分层错；
2) 不全位错的柏氏回路必须从层错开始，最后穿过回路；
3) 不全位错的柏氏矢量不是完整的最小点阵矢量；
4) 不全位错的柏氏矢量也有守恒性。

27、位错增殖：弗朗克-瑞德位错源、单边弗朗克-瑞德位错源、双交滑移增殖机制、空位片塌陷增殖机制、位错攀移增殖机制、绕过机制。

30、位错反应：位错分界和合并的合称。

需要满两个条件：
1) 几何条件：b i 为反应各位错柏氏矢量，b k 为反应后各位错柏氏矢量：∑b i =∑b k 。

2) 能量条件：位错反应必须是个能量降低过程：∑|b i |2＞∑| b k |2。

31、堆垛层错：实际晶体结构中密排面的正常堆垛顺序被破坏的情况称为堆垛层错，简称层错（面心立方晶体最密排面堆垛顺序ABC ）。

分为抽出型层错和插入型层错，一个插入型层错相当于两个抽出型层错。

32、堆垛层错能：形成层错时几乎不产生点阵畸变，但层错破坏了晶体的完整性和正常的周期性，使电子发生反常的衍射效应，使晶体能量增加，这部分增加的能量称为堆垛层错能。

层错能高，出现层错的概率小。

33、肖克莱不全位错特点：
在｛111｝面上；柏氏矢量a 6<112>；
柏氏矢量与半原子面在位错线左和右无关； 可以是纯刃型纯螺型也可以是混合型；
可动位错，可以在其所在｛111｝面上滑移，滑移结果是使层错面扩大或缩小，但即便纯螺型位错也不能交滑移；纯刃型肖克莱不全位错也不可以攀移，因为不全位错有确定的层错相连，若进行攀移，势必脱离层错面，故不可能进行。

34、弗兰克不全位错特点：
1),都垂直于｛111｝晶面；柏氏矢量a 3<111>； 2),柏氏矢量与半原子面在位错线左和右有关； 3),抽出型层错—负弗兰克不全位错；4),插入型层错—正弗兰克不全位错；5),纯刃型位错；固定位错，不能在滑移面上滑移，否则会使其脱离层错，但可以通过点缺陷运动进行攀移，使层错面扩大或缩小；
35、汤普森四面体：在面心立方单位晶胞内
由D （0,0,0）、A （12，12，0）、B （12，0，12）、C （0，12，12）四个点为顶点的由四个｛111｝面组成的棱边平行于<110>方向的四面体。

以α、β、γ、δ代表A 、B 、C 、D 点对面的中心
2）由图可见：
A ）四面体的4个面即为4个可能滑移面：
)111(),111(),111(),111(面。

B ）四面体的6个棱边代表12个晶向，即为面心立方晶体中全位错12个可能的伯氏矢量。

C ）每个面的顶点与其中心的连线代表24个
><1126
1
型的滑移矢量，它们相当于面心立方晶体中可能的24个肖克利不全位错的伯氏矢量。

D ）4个顶点到它所对的三角形中点的连线代表8个
><1113
1
型的滑移矢量，它们相当于面心立方晶体中可能有的8个弗兰克不全位错的伯氏矢量。

E ）4个面中心相连即γδβδβγαδαγαβ,,,,,为
><11061
是压杆位错的一种。

36、把一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的组态称为扩展为错。

层错能高，扩展位错宽度小。

37、面心立方晶体中能量最低的单位为错是处于｛111｝晶面上的柏氏矢量为a 2<110>的单位为错。

38、罗曼-柯垂尔（Lomer-Cottrell ）位错，面角位错，压杆位错
面缺陷：在一个方向上尺寸很小，另外两个方向上扩展很大的晶体缺陷，也称为二维缺陷。

包括：晶界、亚晶界、孪晶界、相界和堆垛层错等。

40、表面能：由于晶体表面原子少于晶体内部、成分偏聚等因素，导致晶体表层原子间结合键与晶体内部不同，表层原子会偏离平衡位置，造成点阵畸变并影响到邻近几个原子层，使其能量升高，将晶体表面单位面积自由能的增加称为表面能γ。

当晶体以最密排面作为表面时晶体能量最低。

41、晶界：属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面。

晶粒直径0.015～0.025mm,亚晶粒0.001mm 。

根据位向差θ的大小可将晶界分为： 1）小角度晶界——相邻晶粒的位向差小于10°晶界。

小角晶界可分为对称倾斜晶界（由一列平行的刃型位错构成），不对称倾斜晶界（两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错构成），扭转晶界（相互交叉的螺型位错组成），重合晶界。

小角晶界可以看成是两部分晶体绕某一转轴旋转一定角度形成的，倾斜晶界可以看成是转轴在晶界内，扭转晶界可以看成是转轴垂直于晶界，实际晶体中的小角晶界转轴既不平行也不垂直于晶界。

亚晶界：位向稍有差异的相邻亚晶粒间的界面，亚晶界均属小角度晶界，一般小于2°。

2）大角度晶界——相邻晶粒的位向差大于10°晶界，多晶体中90％以上的晶界属于此类，位相差大多为30°～40°。

纯金属中大角晶界宽度不超过3个原子间距，可以用重合位置点阵模型描述。

但该模型不能描述两晶粒处于任意位相差的晶界结构。

重合位置点阵：两晶粒点阵彼此通过晶界向对方延伸，其中一些原子将出现彼此有规律的相互重合。

这些原子重合位置形成一个新的比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵。

42、晶界能：境界原子排列不规则有畸变从而使系统自由能升高，将形成单位面积的晶界时系统自由能变化定义为晶界能。

等于界面区单位面积的能量减去无晶界时该区单位面积的能量。

小角晶界能来
源于位错能，大小与位相差有关；大角晶界晶界能
与晶粒位相差无关。

位错能：形成位错所需的能量和将位错排成特定组态所做的功，位错密度决定位相差，故小角晶界能
与位相差有关。

43、晶界特性：1) 晶界处点阵畸变大，存在晶界能。

2) 晶界处原子排列不规则，常温下对位错运动其阻碍作用，使塑性变形抗力增大，宏观表现为晶界处
强度硬度较高。

晶粒越细材料强度越高，此即为细晶强化。

高温下境界存在一定黏滞性，易使相邻晶
粒产生相对滑动。

3) 晶界处原子动能大、缺陷多，晶界处原子扩散速度快；4) 晶界处为相变优先形核位置，晶粒越细，形核率越高。

5) 由于存在成分偏析和内吸附，晶界处杂质原子富集，晶界熔点较低。

6) 由于晶界处能量高、原子处于不稳定状态以及晶界杂质原子富集，境界的腐蚀速度较快。

44、孪晶界：两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这两个晶
体就称为"孪晶"（按产生原因不同分为形变孪晶、
生长孪晶、退火孪晶等，层错能高不易产生孪晶），此公共晶面就称孪晶面，孪晶界可分为两类：共格
孪晶界（孪晶界即为孪晶面，面上原子同时处于两
个晶体点阵结点上是无畸变完全共格晶面，界面能
约为普通界面能十分之一）和非共格孪晶界（孪晶
界上只有部分原子为两部分晶体共有，原子错排相
对较为严重，界面能约为普通界面能二分之一）。

45、相界：具有不同结构的两相之间的分界面；相界面可分为共格相界、半共格相界和非共格相界三
种类型，相界能（由弹性畸变能和化学交互作用能
两部分组成，共格相界界面能主要为弹性畸变能，非共格相界由于界面上原子化学键数目种类变化很大，界面能主要为化学交互作用能）都大于孪晶界
且依次递增。

1) 共格相界：界面上原子同时位于两相晶格结点上，界面上原子为两者共有。

理想的共格相界不存在，
因为即便两相晶体结构相同，点阵常数也不可能完
全相同，相界附近必然产生一定弹性畸变。

2) 半共格相界：相界处两相晶面间距差距较大，相界上不可能达到一一对应，界面上将产生一些位错
以降低弹性应变能。

3) 非共格相界：原子排列差别很大，类似于大角晶界。

4) 错配度δ：位错间距D：其中aα、aβ分别为相界面两侧α、β相点阵常数，且aα＞aβ。

当δ很小，D很大时：α、β两相趋于在相界上共格；δ很大，D很小时：α、β两相在相界上完全失配；δ＜0.05，两相可以构成完全共格界面，δ＞0.25易形成非共格界面，δ介于0.005和0.25之间时形成办公个界面。

四、晶体缺陷理论的应用
46、固溶强化：溶质原子会在晶体中产生应力
场，此应力场与位错应力场相遇并产生相互作用，增大了位错运动所需的力，宏观表现为晶体得到了强化。

包括：弹性交互作用、化学交互作用、电化学交互作用、几何交互作用。

1) 弹性交互作用：溶质原子特别是间隙原子聚集于位错附近形成原子云，称为柯氏气团，产生的弹性畸变应力场与位错相互作用对位错起“钉扎”作用，位错拖着气团运动变得困难，宏观表现为晶体的到了强化。

屈服现象解释：柯氏气团钉扎位错使位错运动变得困难，宏观表现为晶体的到了强化，外力达到一定值以后位错挣脱其图案的束缚，此时位错运动变得容易，位错滑移相同距离所需外力减小。

时效处理后重新加载，溶质原子重新通过扩散作用在位错附近形成气团，晶体又出现屈服现象。

2) 化学交互作用：面心立方晶体结构中，｛111｝面上的滑移位错分解为两个不全位错从而形成扩展位错，两个不全位错之间隔着一层层错，其晶体结构变为密排六方结构，该结构具有两层原子的厚度和10和原子间距的宽度。

该结构靠层错便面能抵抗不全位错之间斥力以保持平衡。

由于同种原子对不同晶体有不同的化学氏，所以溶质原子在密排六方结构中和面心立方结构中浓度不同，这种不均匀分布能引起晶体强化。

溶质原子和为错的这种交互作用称为铃木气团，铃木气团属于化学交互作用。

3) 电化学交互作用：两种溶质原子溶解于同一种溶剂中，它们错配度相同原子价不同，它们对溶剂的强化效果不同，表明溶质原子与位错之间存在电化学交互作用。

4) 几何交互作用：位错与溶质原子的交互作用与溶质原子的几何位置有关，这种交互作用称为几何交互作用。

47、第二项粒子强化：第二项粒子阻碍位错运动从而使晶体得到强化。

分为沉淀强化和弥散强化两类。

通常，以粒子本身变形特性来区分第二项粒子强化机制，分为可变形粒子强化和不可变形粒子强化。

强化效果随粒子体积分数增大而提高。

时效处理时应在粒子平均尺寸达到峰强度对应的尺寸（对于可变形粒子强化，粒子尺寸增大强化效果提高；对于不可变形粒子强化，粒子尺寸增大强化效果减弱，二者的强化效果随粒子尺寸变化曲线的交点即为峰强度对应的尺寸，提高沉淀相体积分数可提高峰强度）前，使沉淀相粒子大量充分形核并达到要求的体积分数。

根据质点大小、性质、质点与基体联系不同，位错与质点相遇时分为三种情况：位错通过质点（切割机制）；位错绕过质点（绕过机制），增加表面积、表面能，同时也是位错环增殖机制；位错堆积于质点前，使质点产生裂缝。

1) 可变形粒子强化：第二相粒子为可变形微粒时，位错将切过粒子使之与基体一起变形。

强化效果主要取决于粒子性能以及粒子与基体的联系，粒子尺寸影响较小。

粒子本身强度提高、粒子尺寸增大均可提高强化效果。

强化机理：A. 位错切过粒子时，粒子产生宽度为b 的表面台阶，由于出现了新的表面积，使总的界面能升高。

B. 当粒子是有序结钩时，则位错切过粒子时会打乱滑移面上下的有序排列，产生反相畴界，引起能量的升高。

C. 由于第二相粒子与基体的晶体点阵不同或至少是点阵常数不同，故当位错切过粒子时必然在其滑移面上引起原子的错排,需要额外做功，给位错运动带来困难。

D. 由于粒子与基体的比体积差别，而且沉淀粒子与母相之间保持共格(Coherent)或半共格结合，故在粒子周围产生弹性应力场，此应力场与位错会产生交互作用，对位错运动有用阻碍。

E. 由于基体与粒子中的滑移面取向不一致，则位错切过后会产生割阶，割阶存在会阻碍整个位错线的运动。

F. 由于粒子的层错能与基体不同，当扩展位错通过后，其宽度会发生变化，引起能量升高。

2) 不可变形粒子强化：工业上应用的合金采用第二相粒子强化手段进行强化时，大多利用中间相粒子作为第二相，即利用不可变形粒子强化，强化效果主要取决于粒子尺寸及弥散度。

第二相粒子尺寸过小过于弥散和第二相粒子尺寸间距过大都会使强化效果减弱。

原因：质点成分结构不同于基体引起体积改变并形成应力场，局部应力场对位错有阻碍作用前提是位错可以沿质点应力场弯曲（从而得到最小的位能）。

实际晶体中，位错弯曲所能达到的尖锐程度有一定限制，因此质点尺寸非常小非常弥散时，位错只能跨过他们，不会引起硬化或得不到最大强化；质点尺寸、间距过大时，位错线沿质点应力场弯曲所需切应力τ=G b2r变小，引起软化，b为位错柏氏矢量，r为质点曲率半径。

质点间距l=r时，位错线所能达到的曲率恰好与质点间距相等，位错收到的阻碍等于它所面临的质点应力场作用的算数总和，合金大道最大强化。

此时，质点间距为20～100（25～50）个原子间距。

注：第二相质点与周围基体结合使基体处于弹性应力状态，从而可能使质点有效尺寸远大于实际尺寸；位错绕过第二相质点在质点周围留下位错环，使质点有限尺寸变大而质点间距变小从而加快合金加工硬化速率；
指点本身的性质对合金的强度和韧性也将起到显著作用。

48、细晶强化：用细化晶粒增加晶界提高警惕强度的方法称为细晶强化。

形变穿越晶界方式：位错很难穿过晶界传播到下一个晶粒，位错在晶界处塞积并引起应力集中在临近晶粒内触发位错源使其开动。

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细晶强化：一方面由于晶界的存在，变形晶粒在晶界处受阻，每一晶粒内滑移带都终止于晶界附近，；另一方面，由于各晶粒存在相位差，为了协调变形，要求每个晶粒必须进行多滑移，多滑移印发位错的相互交割。

以上两者使金属材料强度大幅提高。

细晶强化同时提高塑性韧性：
塑性：外力相同，细小的晶粒晶粒内部和晶界处应变相差较小，变形均匀，相对而言因为应力集中引发的开裂机会较少，从而使材料变形之前能承受较大的变形量，进而得到较大的伸长率和断面收缩率。

韧性：细晶粒金属中；裂纹不易产生也不易扩展，因而在断裂过程中吸收了更多的能量，即表现出较高的韧性。

49、加工硬化：随着塑性变形量增加，位错相互缠结，位错运动变得困难，宏观变现为金属强度升高，此现象被称为加工硬化。

作用：推迟材料断裂的发生。

1) 单晶体加工硬化：初始滑移系数目多，加工硬化率高。

分为三个阶段：
第Ⅰ阶段：又称易滑移阶段，加工硬化很低。

原因：没有次滑移系上的滑移干扰主滑移系上的位错运动，故位错源开动较为容易。

第Ⅱ阶段：又称线性硬化阶段，加工硬化迅速增加。

原因：主滑移系和次滑移系上都产生滑移，形成几种新的点阵无规则性，如林位错、割阶等阻碍位错运动。

第Ⅲ阶段：又称抛物线硬化阶段，特点是加工硬化。