晶体缺陷例题(2013级)资料.

第三章 晶体缺陷
• （4）在足够大的正应力σ作用下， AB为右螺位错，CD为左螺位错，是 不动的。如果压应力足够大，位错 环的BC、DA将发生攀移。BC为正 刃位错，沿＋Y方向运动，进行正攀 移；DA为负刃位错沿－Y方向运动， 进行也是正攀移；二者都是使多余 半原子面缩小。
• 由于A、B、C、D点被钉扎住，形成位错源，发生位 错增殖。
第三章 晶体缺陷
例题解答： • 根据位错的滑移原理，位错滑移
扫过的区域内晶体的上、下方相 对于滑移面发生的位移与柏氏矢 量一致，切应力方向与柏氏矢量 一致。
• 刃型位错的柏氏矢量垂直于位错线。当刃型位错线从晶体的左 侧滑移至右侧时圆形标记相对于滑移面沿垂直于位错线方向错
开了一个原子间距，即b的模，其外形变化如图。刃位错滑移
第三章 晶体缺陷
例题6：方形晶体中有两根刃型位错，如下图：（1）当周围晶体 中：（a）空位多于平衡值；(b）空位少于平衡值；(c）间隙原 子多于平衡值；（d）间隙原子少于平衡值时，位错易于向何种 方向攀移？（2）加上怎样的外力，才能使这两根位错线通过纯 攀移而相互靠拢？
• （1）晶体中刃型位错的正攀移（空位迁 移到或间隙原子离开多余半原子面下端， 多余半原子面缩小）会吸收空位或产生间 隙原子，反之，负攀移（间隙原子迁移到 或空位离开多余半原子面下端，多余半原 子面扩大）会吸收间隙原子和放出空位， 故（a）（d）两种情况下位错易发生正攀 移；(b) (c) 两种情况下位错易发生负攀移
的切应力方向垂直于位错线。 • 螺型位错的柏氏矢量平行于位错线。当螺型位错线从晶体的左
侧滑移至右侧时圆形标记沿平行于位错线方向错开了一个原子 间距，如图。螺位错滑移的切应力方向平行于位错线。
第三章 晶体缺陷
• 例题4：已知位错环ABCD的 柏氏矢量为b，外应力τ和σ， 如下图所示，求：（1）位错 环各边是什么位错？（2）设 想在晶体中怎Fra Baidu bibliotek才能得到这个 位错？（3）在足够大的切应 力τ作用下，位错环将如何运 动？（4）在足够大的正应力σ
3
2
6
• （4）a[100] a [111] a [1 1 1]
2
2
• 习题解答：
• 根据位错反应的两个条件
• (1) 能 （2）、（3）、（4）均不能。
3-21 解答
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷
3-21 解答（续）
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷 结合第3章和第5章 谈谈晶界的特征及其在塑性变形中的作用
• （3）在足够大的切应力τ作用下， 位错环上部晶体将不断沿x轴方向 运动，下部将沿x轴负方向运动。 根据右手法则，这种运动必然使 位错环个边向位错环的外侧运动， 使位错环扩大。当位错环移出晶 体后，上下两部分晶体相对滑动 一个柏氏矢量b大小的距离，结果 在晶体左右两侧面形成两个相反 的台阶，台阶的宽度为b的大小。
作用下，位错环将如何运动？
第三章 晶体缺陷
例题解答： • （1）根据左相反右相同的原
则AB为右螺位错，CD为左螺 位错； • 根据右手定则，BC为正刃位 错，DA为负刃位错。
• 右手定则：食指指向位错线方向，中指指向柏氏矢量方向， 拇指指向多余半原子面方向。
• 左(右)法则来判断：拇指指向螺旋前进的方向，而其余四指 代表旋转方向，凡符合右手法则的称为右螺旋型位错，凡符 合左手法则的称为左螺旋位错。
第三章 晶体缺陷
第 三 章 例题
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷
例题3：在图中的阴影面 MNPQ 为 晶 体 的 滑 移 面 ， 该晶体的ABCD表面有一 圆形标记，它与滑移面 相交，标记左侧有一根 位错线，试问当刃、螺 位错线从晶体的左侧滑 移至右侧时，表面的标 记发生什么变化？并指 出刃、螺位错滑移的切 应力方向。
• （2）方形晶体受到如下图所示的压应力 时，会使这两根位错线都发生正攀移而相 互靠拢。
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷
例题8：试说明滑移，攀移及交滑移的条件，过程和 结果，并阐述如何确定位错滑移运动的方向。
例题解答： • 滑移：切应力作用、切应力大于临界分切应力 ；
台阶。右手定则。 • 攀移：纯刃位错、正应力、热激活原子扩散；多
第三章 晶体缺陷
• （2）设想在一个完整的晶 体中有一个正四棱柱贯穿晶 体的上、下表面，它和滑移 面MNPQ相交于ABCDA。将 ABCDA面上部的棱柱相对于 下部滑移b，棱柱外的晶体不 滑移。这样， ABCDA就是在 滑移面上滑移区（环内）和 未滑移区（环外）的边界， 因而是一个位错环。
第三章 晶体缺陷
第三章 晶体缺陷
例题5. 在图中晶体二维图形，晶格间距a，含正刃位
错 和负刃位错，（1）围绕两个位错作 柏氏回路， b=？；（2）围绕单个作柏氏回路， b=？（表明方向
和强度）
例题解答：
• •
（（12））正0 刃：b方右，强度a；
• (指负右刃-手- ：b定；b向则拇左：指，食—强指多度-余-位a半错原线子；面中)
余半原子面的扩大与缩小。 • 交滑移：纯螺位错、相交位错线的多个滑移面；
位错增殖
第三章 晶体缺陷
• 例题9. 判断下列位错反应能否进行：
•
（1）
a 2
[10 1]
a 6
[1 21]
a [11 3
1]
•
（2）a[100]
a [101] 2
a [10 1] 2
• （3） a [112] a [111] a [111]