第3讲位错强化机制 - 360文档中心

orowan强化机制名词解释

orowan强化机制名词解释
Orowan强化机制是指在晶体中存在的位错（缺陷）可以通过
塞进新的位错形成位错堆积，从而增加晶体的强度和硬度。

这种机制是由奥罗万（Orowan）在1934年提出的，因此被称为Orowan强化机制。

Orowan强化机制的基本原理是，当应力作用于晶体中的位错时，原子将被迫相互移动以形成新的位错，即位错堆积。

这种位错堆积会阻碍晶体中其他位错的运动和滑移，从而增加晶体的强度。

具体来说，Orowan强化机制可以通过以下三个步骤解释：
1. 引起位错移动：外力作用于晶体中的位错，使之发生移动。

2. 堆积新的位错：移动的位错将与其他位错相互堆积，形成位错墙。

3. 阻碍位错滑移：位错墙会阻碍其他位错的滑移运动，从而增加晶体的强度。

Orowan强化机制的应用范围广泛，包括金属材料、聚合物和
陶瓷等材料的强化。

这种机制能够显著提高材料的强度和硬度，使其更加耐用和可靠。

位错增殖机制

位错增殖机制
位错是晶体中晶格缺陷的一种形式，它是由于晶格的局部形变而产生的。

位错在固体材料的力学、热力学和电学性质方面起着至关重要的作用。

位错的增殖是固体材料中塑性变形的基本机制之一，即材料在外力作用下发生形变时，位错的运动和增殖导致晶体内部发生塑性变形。

本文将探讨位错增殖的机制及其影响。

位错增殖机制包括滑移、螺旋升华、双层嵌错、三层嵌错等多种方式。

其中，滑移是位错增殖最常见的方式。

它是指在晶体中外力的作用下，位错沿着晶格平面滑动，使晶体发生塑性变形。

滑移位错的滑移方向和晶体中某个晶面的方向平行，滑移方向通常是晶体易于滑移的方向。

此外，滑移位错还可以沿倾斜的晶面滑移或沿着非晶面滑移，这种滑移方式被称为错排滑移。

另一种位错增殖机制是螺旋升华，它是指位错绕着一根线以螺旋形升华。

这种位错增殖机制通常发生在具有高对称性的结构中，如立方晶系中的等轴晶粒。

此外，双层嵌错和三层嵌错也是位错增殖的常见方式。

双层嵌错通常发生在堆积序列比较简单的金属中，如铜和铝。

而三层嵌错通常发生在复杂堆积序列的金属中，如钢。

位错增殖机制的选择取决于晶体结构、晶体取向、应变速率等因素。

不同的位错增殖机制会影响材料的力学性能和变形行为。

例如，滑移位错使材料形变均匀，而螺旋升华位错会导致形变局部化，从而引起裂纹和断裂。

因此，深入了解位错增殖机制对于理解材料的塑性变形和断裂行为至关重要。

合金的四种强化机制

合金的四种强化机制一、晶粒细化说到合金的强化机制，最常见的可能就是晶粒细化啦。

大家可以想象一下，金属就像是一堆小小的“拼图块”，每一个小块叫做“晶粒”。

那么晶粒越小，金属的强度就越大。

这就像是拿一堆沙子，撒开来用的力气会比把它集中成一堆大的沙丘要小很多。

晶粒细化就是通过减小这些“拼图块”的大小来提高金属的强度。

原理很简单，晶粒越小，晶界就越多，晶界就像是金属结构里的“小障碍”，让原本滑溜溜的原子不那么容易“跑动”。

这时候，你的合金就不容易变形，强度就上去了。

有没有想象到一个小小的颗粒挤在一起，互相“勾心斗角”的画面？就是这种强度强化的感觉！这个过程听起来是不是特别像打破一个大块的巧克力，分成一小块一小块的？你越把它分得细，吃起来越香，甚至在咀嚼的时候，那种紧密的感觉特别“结实”。

如果晶粒越细，小颗粒就会越难“溜”过去，所以金属变得更坚硬。

想象一下，钉子头就像一个个“晶粒”对不对，太大了，那钉子在墙上可不容易进得去，太小了，就会被压扁。

所以，晶粒细化的技巧就是让金属在需要力量时不轻易屈服，表现出一种“刚强不屈”的性格。

二、固溶强化然后呢，合金的固溶强化就像是我们用“大杂烩”策略来增加强度。

就像做菜一样，大家都知道，单一的食材可能没有那么丰富的口感。

可是，当你把不同的食材混合在一起，就能让整个味道层次更丰富，口感更棒！在合金里面，固溶强化就是把一些原本不属于这个金属的元素给“溶”进去了，这样一来，金属的结构就变得更加复杂。

就像一锅杂菜汤，原本简单的金属就被各种不同的元素填补，变得更加难以“扭曲”或“滑动”。

这些溶解进去的元素会通过一种“填补”作用，让金属原子不那么容易滑动。

要知道，金属原子本来是像排队的士兵一样排着，互相之间有点空隙。

如果你在空隙里塞进一些不同的元素，这些“外来”元素会像“小小的阻力”一样，让原本滑动的金属原子不容易挪动。

这样金属就变得更硬、更强了。

听起来是不是有点像做一道菜，往汤里放了点辣椒和香料，不仅更有味道，也让人吃了更过瘾！不过呢，这种方法虽然挺有效的，但是也得看这些“外来元素”是不是能够融入得好，能不能和金属原子“和谐共处”。

材料科学基础四大强化机制

材料科学基础四大强化机制材料科学是研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，是现代科学技术的重要基础。

为了提高材料的性能和功能，材料科学基础研究通常会采用一系列的强化机制。

本文将介绍材料科学基础中的四大强化机制，并分别进行详细解析。

一、晶体缺陷强化机制晶体缺陷是指晶体内部的缺陷或畸变，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等。

晶体缺陷强化机制是通过引入和控制晶体缺陷，来提高材料的力学性能和稳定性。

点缺陷可以通过合金元素的掺杂来引入，从而改变晶体的结构和性能。

线缺陷可以通过外加应力或热处理来引入，从而阻碍晶体的滑移和变形，提高材料的强度和硬度。

面缺陷可以通过晶粒细化和相界强化来实现，从而提高材料的塑性和韧性。

二、相变强化机制相变是指材料在温度、压力或组分等条件改变下发生的结构转变。

相变强化机制是通过控制材料的相变行为，来调控材料的性能和结构。

例如，通过合金化和热处理，可以控制材料的相变温度和相变速率，从而改变材料的硬度、强度和韧性。

此外，相变还可以引发材料的形状记忆效应和超弹性等特殊性能。

三、晶界强化机制晶界是指晶体之间的界面或界面区域，是晶体内部的缺陷和畸变的集中位置。

晶界强化机制是通过控制和调控晶界的结构和性质，来提高材料的力学性能和稳定性。

晶界可以通过晶粒尺寸控制和晶界工程来实现强化。

晶粒尺寸的减小可以提高材料的塑性和韧性，而晶界工程可以通过合金元素的添加和热处理来调控晶界的能量和结构，从而提高材料的强度和硬度。

四、位错强化机制位错是材料中晶格的缺陷和畸变，是材料塑性变形的基本单位。

位错强化机制是通过控制和调控位错的密度和类型，来提高材料的力学性能和稳定性。

位错可以通过外加应力和热处理来引入和操控，从而阻碍材料的滑移和变形，提高材料的强度和硬度。

位错还可以引发材料的弹性形变和塑性形变等特殊性能。

总结起来，材料科学基础中的四大强化机制分别是晶体缺陷强化、相变强化、晶界强化和位错强化。

这些强化机制通过引入和控制材料的缺陷、相变、晶界和位错等结构特征，可以有效地提高材料的力学性能和稳定性，为材料科学和工程提供了重要的理论和实践基础。

论述四种强化的强化机理、强化规律及强化方法。

1、形变强化形变强化：随变形程度的增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加工硬化。

机理：随塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力增加，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度。

规律：变形程度增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，位错密度不断增加，根据公式Δσ=αbGρ1/2，可知强度与位错密度（ρ）的二分之一次方成正比，位错的柏氏矢量（b）越大强化效果越显著。

方法：冷变形（挤压、滚压、喷丸等）。

形变强化的实际意义（利与弊）：形变强化是强化金属的有效方法，对一些不能用热处理强化的材料可以用形变强化的方法提高材料的强度，可使强度成倍的增加；是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金属均匀变形，使工件或半成品的成形成为可能，如冷拔钢丝、零件的冲压成形等；形变强化还可提高零件或构件在使用过程中的安全性，零件的某些部位出现应力集中或过载现象时，使该处产生塑性变形，因加工硬化使过载部位的变形停止从而提高了安全性。

另一方面形变强化也给材料生产和使用带来麻烦，变形使强度升高、塑性降低，给继续变形带来困难，中间需要进行再结晶退火，增加生产成本。

2、固溶强化随溶质原子含量的增加，固溶体的强度硬度升高，塑性韧性下降的现象称为固溶强化。

强化机理：一是溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，对滑移面上运动的位错有阻碍作用；二是位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气团对位错起钉扎作用，增加了位错运动的阻力；三是溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。

所有阻止位错运动，增加位错移动阻力的因素都可使强度提高。

固溶强化规律：①在固溶体溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，则强化作用越大；②溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大，强化效果越显著；③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素；④溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大，则强化作用越大。

§3-6 位错的增殖

现象：晶体通过位错的滑移产生塑性变形，但塑性变形以后，位错的数量不但没有减少，反而增加了。

这些都与位错的增殖、塞积、交割有关。

§3-6位错的增殖、塞积与交割位错增殖的方式有多种；增殖位错的地方称为位错源。

在塑性较好的晶体中以滑移方式进行。

常见的滑移增殖机制：弗兰克-瑞德（Frank-Read ）位错源增殖机制和双交滑移增殖机制一. 位错的增殖弗兰克-瑞德（Frank-Read）位错源增殖机制使位错源进行增殖的临界切应力为：式中：L为A、B间的距离，等于2R。

Si 单晶中的F-R 源，位错线以Cu 沉淀缀饰后，以红外显微镜观察。

甲苯胺中的位错双交滑移增殖机制交滑移的含义：螺位错从一个滑移面转到与其滑移面相交的另一个滑移面上滑移。

（螺位错在某一滑移面上运动受到阻碍时，可能离开原滑移面转向与其相交的另一个滑移面上继续滑移的过程。

）双交滑移：螺位错滑移时因局域切应力变化而改变滑移面，又因局域切应力减弱而回到原滑移面继续滑移的过程。

注：局域切应力的作用仅使一段位错发生双交滑移，因而在双交滑移发生由次滑移面至主滑移面转化时，出现相对固定的两点，它就以F-R 源开始增殖。

m m n nmm /B AC D位错滑移时，在滑移面上遇到障碍物（晶界、第二相等），位错将在障碍物处塞积，形成塞积群。

越靠近障碍物，位错排列越密集，随距障碍物的距离增大，位错间距增。

塞积群中，位错数N 为：Gb L k N 0πτ=螺位错：k=1刃位错：k=1-ν障碍物受到的切应力为，塞积群在障碍物处产生应力集中，有可能在障碍物处产生微裂纹，而导致晶体断裂。

0ττN =其中，为作用在滑移面上的外加分切应力；L 为位错源到障碍物的距离；G 为切变弹性模量K 为系数：0τ不锈钢中晶界前塞积的位错三. 位错的交割定义：不同滑移面上运动的位错相遇发生相互截割的过程。

位错交割的结果：在原来直的位错线上形成一段一个或几个原子间距大小的折线，即割阶与扭折。

位错与强化

位错与强化赵亦希2014年09月一、单晶体的塑性变形常温或低温下，单晶体塑性变形（plastic deformation）方式：1.滑移（slip）2.孪生（twining）3.扭折（link）(1)滑移线和滑移带⏹滑移线（slip line）：滑移线实际上是在晶体表面产生的小台阶。

⏹滑移带（slip band）是由一系列相互平行的更细的线组成的。

1.滑移一、单晶体的塑性变形铜中的滑移带500×滑移线和滑移带示意图1.滑移一、单晶体的塑性变形1.滑移一、单晶体的塑性变形6位错运动produce permanent (plastic) deformation ！！！.σ300 μm三、塑性变形对材料组织和性能的影响塑性变形对材料组织和性能的影响主要表现在以下方面：⏹显微组织变化，包括晶粒形状的变化、亚结构的变化、形变织构⏹性能的变化，包括加工硬化、力学性能、物理性能、化学性能三、塑性变形对材料组织和性能的影响1.晶粒形状的变化（1）出现了大量的滑移带和孪晶带。

（2）晶粒形状发生了变化。

出现了纤维组织（fiber microstructure）。

纤维组织分布方向是材料流变伸展方向。

（3）当金属中组织不均匀，如有枝晶偏析或夹杂物时，塑性变形使这些区域伸长，这在后序的热加工或热处理过程中会出现带状组织（band microstructure）。

2. 亚结构（sub —grain）的变化（1）随变形度增大，位错密度迅速增大。

（2）位错组态和分布等亚结构发生变化三、塑性变形对材料组织和性能的影响低碳钢形变(胞状)亚结构3. 形变织构(1)形变织构（deformation texture）：是晶粒在空间上的择优取向（preferred orientation）（2）类型及特征 ①丝织构（fiber/wire texture）及特征：用<uvw>表示②板织构（rolling texture）及特征：用｛hkl｝<uvw>表示三、塑性变形对材料组织和性能的影响四、强化机理如何增加材料的强度？四、强化机理材料的塑性变形取决于位错运动能力强化材料通过阻碍位错运动来实现✓Reduce grain size 晶粒细化✓Solid solutions 固溶强化✓Strain hardening (Cold working) 冷作强化✓Precipitation hardening 沉淀硬化nb Slip planeoundary大原子压应变•杂质原子使晶格发生畸变• 内应力阻碍位错运动四、强化机理（2）固溶强化(alloying)小原子拉应变16Pure atomSubstitional atomsInterstitial atomsSubstitional atoms四、强化机理（2）固溶强化(alloying)⇒0.9 μm• 冷变形后的Ti 合金四、强化机理（3）冷作硬化(COLD WORK)•屈服强度增加•抗拉强度增加.延伸率下降Adapted from Fig. 7.20,Callister & Rethwisch 8e.low carbon steel4、位错与强化—强化机理（3）冷作硬化(COLD WORK)冷变形回复：由于温度升高原子的扩散能力提高，而回复阶段只是消除了由由于冷加工应变能产生的残余内应力，大部分应变能仍然存在，变形的晶粒仍未恢复原状。

位错强化理论[终稿]

位错强化理论通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为金属的强化。

所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力。

从根本上讲，金属强度来源于原子间结合力，而根据理论计算的金属切变强度一般是其切变模量的1/10～1/30，而金属的实际强度只是这个理论强度的几十分之一，甚至几千分之一。

造成这样大差异使位错理论应运而生，晶体的滑移不是晶体的一部分相对于另一部分同时做整体运动，而是位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动的结果。

位错虽然移动了一个原子间距，但位错中心附近的的少数原子只做远小于一个原子间距的弹性偏移，而晶体其他区域的原子仍处于正常位置，这样，位错运动只需要一个很小的应力（P169）就能实现，位错理论的发展揭示了晶体实际切变强度（和屈服强度）低于理论切变强度的本质。

金属材料的强化途径不外两个，一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体，如晶须。

铁的晶须强度接近理论值，可以认为这是因为晶须中没有位错，或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。

从自前来看，只有少数几种晶须作为结构材料得到了应用。

另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。

具体方法有固溶强化、形变强化（加工硬化）、沉淀强化和弥散强化（质点强化）、细晶强化、相变强化：1.固溶强化它的实现主要是通过溶质原子与位错的交互作用。

固溶体中存在着溶质原子，使合金的强度硬度提高，而塑性韧性有所下降，即产生固溶强化。

其原因在于，一是固溶体中溶质与溶剂的原子半径所引起的弹性畸变，与位错之间产生的弹性交互作用，对滑移面上运动着的位错有阻碍作用；二是在滑移线上偏聚的溶质原子（柯氏气团）对位错的束缚和钉扎作用。

（P176）2.形变强化，即加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度硬度增加，而塑性韧性下降。

其原因与位错的交互作用有关，随着变形程度的增加，位错密度不断增加。

位错强化机制范文

位错强化机制范文位错强化机制是指在晶体中存在着位错时，由于位错周围产生的应变场作用，会引起附近原子的重新排列和重新结合，从而使位错得到强化的一种机制。

位错是晶体中的缺陷，具有较高应变能和局部应力，位错强化是利用位错局部应力场强化材料的一种方法，可以提高材料的强度和硬度。

位错强化机制的基本原理是通过在材料中引入或激活位错，从而增加材料内部的晶体缺陷，进而提高材料的力学性能。

位错引起的局部应变场会引起附近原子的重新排列和重新结合，使晶粒内部的原子结构发生变化，形成一种多晶体结构。

这种多晶材料结构比晶体结构具有更多的晶界，晶界对位错的移动具有阻碍作用，从而增加了材料的硬度和强度。

位错强化机制是由位错运动和位错与晶粒界面相互作用两个方面构成的。

位错运动是指位错在晶体中的运动和传播，位错与晶粒界面相互作用则是指位错与晶粒界面之间的相互作用和位错在晶粒界面上的发展和停滞。

位错运动是位错强化机制中最重要的一个环节，通过位错在晶体中的运动，可以引起晶体中的应力和应变的变化，从而改变材料的力学性能。

位错与晶粒界面相互作用则能够阻碍位错的运动，从而增强材料的强度。

位错强化机制的实现需要满足一定的条件。

首先，材料中需要存在一定数量的位错，位错的密度越高，则强化效果越好。

其次，位错强化机制要求材料中晶粒尺寸相对较小，晶界越多，则位错能被更多地阻碍，进而实现更好的强化效果。

此外，位错强化还需要合适的温度和应力条件，以保证位错运动和晶粒重组的有效发生。

位错强化机制的应用广泛，能够提高材料的强度和硬度，常常被应用于高强度的材料制备中。

例如，高强度钢、合金材料和多晶硅材料等都是通过位错强化机制进行加工和制备的。

此外，位错强化还被广泛应用于材料的表面改性和强化处理中，以提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能。

总之，位错强化机制是一种通过引入位错和位错运动来调控和改变材料晶体结构的方法，能够显著提高材料的强度和硬度。

通过合理地设计和控制位错强化机制，可以实现对材料力学性能的优化和改善，对材料科学和工程应用具有重要的意义和价值。

金属及合金强化的位错解释

裂纹及应力状态的影响；
03
材料的化学成分及显微组织对断裂行为也有重要影响；
温度对材料断裂行为的影响。
04
6.6.5 影响材料断裂的基本因素
位错互相截割后可以产生割阶(jog)。图6[两个刃型位错的截割]
为伯格斯矢量互相垂直的两个刃型位错发生截割的情况。 AB在Ⅰ面上移动，CD在Ⅱ面上截割后产生割阶QQ （图6b 两个刃型位错的截割]其伯格斯矢量为。从QQ与相垂直可知QQ属刃型,位于QQ 与构成的滑移面Ⅲ上, 故可与整个位错一起运动。因为与AB平行，截割后位错AB不受影响。
1、cottrell 气团 2、位错的交割和带割阶位错的运动 3、滑动位错与第二相质点的交互作用
202X
金属及合金强化的位错解释
1、柯氏气团(Cottrell atmosphere) 围绕于刃型位错(见滑移)周围的溶质原子聚物，又称溶质原子气团或溶质原子云，溶质原子和刃型位错的相互弹性作用称为柯氏效应。在含有溶质原子的固溶体合金中，同时存在位错与溶质，其周围均有一个应力场，这两个应力场会发生交互作用，降低系统的应变能。溶质原子与位错应力场问的弹性交互作用能越大，则交互作用越强烈。由于这种交互作用，溶质原子在晶体中将重新进行分布。刃型位错具有拉应力区及压应力区，因此溶质原子被吸引到拉应力区(见图)；若置换的溶质原子比溶剂原子小时，则溶质原子被吸引到位错的压应力区。在间隙固溶体中，溶质原子在刃型位错的拉应力区偏聚，使溶质原子的浓度提高；而在压应力区，则溶质原子浓度降低。柯氏气团对位错起钉扎作用，除产生强化效应外，还可解释某些合金中出现的应变时效和明显屈服点现象的原因。柯氏气团的作用随着温度的升高而减弱。
晶体中的位错在外力作用下产生运动，在运动过程中首先遇到的是第二相质点周围的应力场（如果有这种应力场存在的话），对其产生阻碍作用，它属于长程作用。继而有两种可能，一种是位错切割质点而过，一种是位错以某种方式绕过质点

位错交滑移增殖机制

位错交滑移增殖机制在材料科学的世界里，位错交滑移增殖机制可真是一件有趣的事情。

想象一下，咱们就像在一场热闹的聚会上，大家都在聊天、跳舞、玩得不亦乐乎。

这个聚会其实就是金属内部的微观结构。

而那些位错，就是那些在聚会上活跃的朋友，随时准备在舞池上转一圈、扭一扭。

它们可不是什么普通的朋友，而是能改变整个聚会气氛的大明星。

位错的出现就像是舞池上的一块儿石头，起初大家都在安静地聊天，突然有人绊了一跤，哎呀！大家的注意力一下子都集中到这儿来了。

这时候，这个绊倒的朋友开始试图站起来，越动越急，结果其他人也跟着一起动了起来。

这一动，位错的“舞步”就开始交错，像小朋友们在玩捉迷藏一样，有的藏，有的找，搞得整个场面热闹非凡。

这就引出了位错交滑移。

想象一下，两个位错相遇，那感觉就像是两个人在舞会上相互碰撞，开始争抢舞池的中心。

它们可不是随便走走的，而是有目的地在寻找最好的位置，想要在这场聚会上更出风头。

每一次交错，都是一场精彩的舞蹈，越来越多的位错涌入，越来越热闹，简直就像是聚会的高兴时刻。

你可能会问，这样的交错有什么用呢？嘿，这可不止是为了好看。

位错的交滑移其实是材料变形的重要原因。

就像你在做饭时，放了一点儿盐，瞬间提升了整道菜的味道。

这些位错让材料变得更加柔韧，能够承受更多的压力，而不会轻易断裂。

想想看，要是没有这些位错，金属可能就跟那块儿坚硬的石头一样，碰一下就碎了，多无趣啊！位错的增殖机制就像是在不断扩展的聚会。

初始的位错就像几个勇敢的朋友，逐渐吸引更多的“新朋友”加入。

随着时间的推移，这场聚会变得越来越热闹，位错的数量也越来越多。

就像大街上那些小摊贩，越开越多，热闹得不得了。

每一个位错都有自己的个性，有的喜欢热闹，有的则比较内向，但在一起的时候，大家的互动却能产生巨大的效果。

这种机制的魅力还在于，它不仅仅局限于某一种材料。

无论是钢铁、铝合金还是其他金属，都能感受到位错交滑移增殖的魔力。

就像任何派对，只要有人乐意参与，气氛自然就会火热起来。

金属焊接性的位错强化概念

金属焊接性的位错强化概念金属焊接性的位错强化概念是指通过位错在金属焊缝中的形成和运动，增强金属焊缝的强度和硬度。

位错是指晶体中原子的错位和偏移，能够导致金属的塑性变形和畸变。

金属焊接是将两个或多个金属部件通过热或者压力使其熔化或熔融，然后冷却凝固在一起的过程。

焊接过程中，由于局部加热使得金属产生熔融和再结晶，而冷却过程中由于晶体结构的变化会产生位错，这些位错会影响金属焊缝的力学性能。

位错强化在金属焊接过程中起到了重要的作用。

首先，位错可以提高金属的位错密度，增加金属的强度和硬度。

位错的密度越大，金属的强度和硬度就越高。

当金属焊接时，焊接区域的温度升高，晶界扩散和再结晶发生，形成了较高密度的位错。

这些位错错位和偏移，增加了金属的塑性变形和畸变，使焊缝更加结实和坚固。

其次，位错可以阻碍位错的移动，增加金属的延展性和韧性。

位错的移动会导致金属的塑性变形，当位错密度较低时，位错移动比较容易，金属的延展性和韧性较低。

而当位错密度较高时，位错之间互相干扰，移动困难，金属的延展性和韧性相对较高。

这样，在金属焊接时，位错强化能够使焊缝具有较好的延展性和韧性，防止焊缝出现裂纹和断裂。

此外，位错还可以减小晶界的粗化和晶粒的尺寸。

位错的运动和位错在晶体中的堆积可以使晶界细化，在金属焊接时，位错的运动和位错堆积可以使结晶率增大，晶体尺寸变小。

晶界粗化会使金属焊缝的力学性能下降，而位错强化可以减小晶界的粗化，提高金属焊缝的强度和硬度。

总结起来，位错强化是指通过位错在金属焊缝中的形成和运动，增强金属焊缝的强度和硬度。

位错可以提高金属的位错密度，增加金属的强度和硬度；位错可以阻碍位错的移动，增加金属的延展性和韧性；位错可以减小晶界的粗化和晶粒的尺寸。

位错强化对金属焊接性能的影响是多方面的，它能够使焊缝更加结实和坚固，具有较好的延展性和韧性。

因此，位错强化是金属焊接性能优化的重要手段之一。

位错增殖机制

位错增殖机制
位错增殖机制是晶体在生长过程中出现的一种常见现象，它对晶体的形态、性质和应用性能都有着重要影响。

位错是晶体中的缺陷，是原子排列中的错位，可以分为点位错、线位错和面位错等不同类型。

在晶体生长过程中，位错会随着晶体结构的变化而不断增殖，进而影响晶体的形貌和性能。

位错增殖机制主要包括位错的生成、扩散和堆积三个过程。

首先，位错的生成通常发生在晶体生长的起始阶段，由于晶体生长速度不均匀或外界条件的影响，晶体内部会出现一些缺陷，这些缺陷就是位错的生成点。

随着晶体生长的进行，这些位错会不断扩散并与其他位错相互作用，形成更复杂的位错结构。

位错的扩散是位错增殖的关键过程，它决定了位错在晶体中的分布和密度。

位错扩散受到晶体结构、温度、压力等因素的影响。

在晶体生长过程中，位错会沿着晶体的不同方向扩散，并最终堆积在晶体的一些特定位置，形成位错密集区。

这些位错密集区会影响晶体的形貌和性能，例如增强晶体的塑性、改善导电性能等。

位错的堆积是位错增殖的最终结果，当位错密集区达到一定程度时，会形成晶界、晶粒边界等结构，从而影响晶体的整体性能。

位错堆积会导致晶体内部应力的积累和释放，进而影响晶体的强度、硬度和断裂性能。

因此，在晶体生长过程中，合理控制位错的生成、扩散和堆积是至关重要的。

总的来说，位错增殖机制是晶体生长过程中的一个重要现象，它对晶体的形貌、性能和应用具有重要影响。

通过深入研究位错增殖机制，可以更好地理解晶体的生长规律，优化晶体的结构和性能，推动晶体材料的发展和应用。

希望未来能有更多关于位错增殖机制的研究，为晶体材料的设计和制备提供更多有益信息。

材料强化机制

材料的强化机制材料的强化机制主要有以下四种，分别为固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化。

（一）固溶强化由于固溶体中存在着溶质原子，便使其塑性变形抗力增加，强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降，这种现象称为固溶强化。

固溶强化的主要原因：一是溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变，对在滑移面上运动的位错有阻碍作用；二是在位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用。

（二）细晶强化一方面由于晶界的存在，使变形晶粒中的位错在晶界处受阻，每一晶粒中的滑移带也都终止在晶界附近；另一方面，由于各晶粒间存在着位向差，为了协调变形，要求每个晶粒必须进行多滑移，而多滑移必然要发生位错的相互交割，这两者均将大大提高金属材料的强度。

显然，晶界越多，也即晶粒越细小，则其强化效果越显著，这种用细化晶粒增加晶界提高金属强度的方法称为晶界强化，也即细晶强化。

（三）位错强化金属中的位错密度越高，则位错运动时越容易发生相互交割，形成割阶，造成位错缠结等位错运动的障碍，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度，这种用增加位错密度提高金属强度的方法称为位错强化。

（四）第二相强化第二相粒子可以有效地阻碍位错运动，运动着的位错遇到滑移面上的第二相粒子时，或切过，或绕过，这样滑移变形才能继续进行。

这一过程要消耗额外的能量，需要提高外加应力，所以造成强化。

但是第二相粒子必须十分细小，粒子越弥散，其间距越小，则强化效果越好。

这种有第二相粒子引起的强化作用称之为第二相强化。

根据两者相互作用的方式有两种强化机制：弥散强化和沉淀强化。

绕过机制：基体与中间相的界面上存在点阵畸变和应力场，成为位错滑动的障碍。

滑动位错遇到这种障碍变得弯曲，随切应力加大，位错弯曲程度加剧，并逐渐成为环状。

由于两个颗粒间的位错线段符号相反，它们将断开，形成包围小颗粒的位错环。

位错则越过颗粒继续向前滑动。

随着位错不断绕过第二相颗粒，颗粒周围的位错环数逐渐增加，对后来的位错造成更大的阻力。

位错强化

位错强化：金属晶体中的位错是由相变和塑性变形引入的，位错密度愈高，位错运动愈困难，金属抵抗塑性变形的能力就愈大，表现在力学性能上，金属强度提高，即当造成金属晶体内部位错大量增殖时，金属表现出强化效果。

理论研究同时也说明：制成无缺陷，几乎不存在“位错”的完整晶体，使金属晶体强度接近理论强度，则会使金属强化效果表现得更为突出。

因此，金属有两种强化途径：一是对有晶体缺陷的实际金属，即存在位错金属，可以通过位错增殖而强化，二是制成无晶体缺陷的理想金属，使晶体中几乎不存在位错，则金属强化效果会更大。

方法：通过冷加工变形或相变，使“位错”增殖1 固溶强化：①溶质原子与位错的弹性交互作用在固溶体中,无论是固溶原子或是位错，在其周围都存在着应力和点阵畸变，两个应力场之间的作用就属于弹性交互作用。

这种弹性交互作用力代表固溶原子所提供的阻碍位错运动的力。

固溶体中的溶质原子有时会出现有序化现象，当存在短程序时，塑性变形将改变原来的有序排列而增加势能，表现为短程序强化作用。

在有长程序的固溶体中，位错倾向于两两相随地通过晶体。

第一个位错通过时，使有序结构中跨越滑移面的不同类原子对A-B改变为类原子对A-A和B-B,引起能量升高；当后随的一个位错经过时，A-A和B-B原子对又恢复为A-B对,能量又降下来。

在前后相随的两个位错之间的这段距离上，A-A和B-B原子对尚未恢复，形成所谓反相畴界(antiphase boundary)。

为减少反相畴界的能量，两相随位错倾向于尽量靠近；但是当两个同号位错靠近时，它们之间的斥力急剧上升。

在这两个因素的共同作用下，两个位错间有一个平衡距离，它与两个不全位错间存在的层错很相似。

在塑性变形过程中，有序合金的反相畴界的面积不断增加，从而提高了体系的能量，表现为长程序引起的强化作用。

此外，无论是代位原子或是填隙原子，在条件合适的情况下，都可能发生原子偏聚而形成气团。

对代位点阵来说，当溶质原子比溶剂原子的直径大时，溶质原子有富集在刃位错受胀区的趋向,反之,富集于受压区。

晶体塑性变形的位错机制PPT课件

柯氏气团的形成减少了晶格畸变，降低了溶质原子与位错的弹性交互作用能，使位错处于较稳定的状态，从而减少了可动位错的数目，这就是钉扎作用。若要使位错线运动，脱离开气团的钉扎，就需要更大的外力，从而增加了固溶体合金抵抗塑性变形的能力。
3.2 多相合金塑性变形与位错机制
多相合金的组织主要分为两类：一两相的晶粒尺寸相近，两相的塑性也相近；二是有塑性较好的固溶体基体及其上分布的硬脆第二相组成，这类合金除具有固溶体强化效果外，还有因第二相的存在而引起的第二相强化。位错对多相合金塑性的影响主要体现在合金中的硬脆相在塑性相中呈颗粒状分布的合金中。一般来说，颗粒状的硬脆相对塑性的危害比针状和片状要小。
下图是由于位错塞积而在晶界处产生的竹节效应
Ni3Al+0.1%B合金拉伸时滑移带终止于晶界
三、合金的塑性变形
根据合金的组织可以将合金分为两类，一是具有以基体金属为基的单相固溶体组织，称为单相固溶体；二是加入的合金元素量超过了它在基体金属中的饱和溶解度，在显微组织中除了以基体组织为基的固溶体外，还出现了第二相（各组元形成的化合物或以合金元素为基形成的另一固溶体）构成了多相合金。
当位向最有利的晶粒发生塑性变形时，这就意味着在它的滑移面上的位错源开动，位错不断地在滑移面上向前运动，但周围晶粒的位向不同，滑移系也不同，运动着的位错不能越过晶界，滑移系就不可能发展到另一个晶粒中。位错就会在晶界处形成平面塞积群，这样就会造成很大的应力集中。在外加应力及已滑移晶粒内位错平面塞积群所造成的应力集中作用下就会有越来越多的晶粒发生塑性变形。例如下图是双晶粒的拉伸变形，由于在晶界附近的滑移受阻，变形量较小，而晶粒内部的塑性变形较大，整个晶体的变形是不均匀的。所以呈现出竹节状。
1.2 位错的增殖
随着塑性变形过程的进行，晶体中的位错数目会越来越多，因为晶体中存在着在晶体塑性变形过程中不断增殖位错的位错源。常见的一种位错增殖机制是弗兰克—瑞德拉位错源机制。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。