-
1 内容
-
2 练习
位错的特征
1.位错理论的产生
最初的认识:理想晶体按照“刚性滑移”模型进行塑性变形
1926年,弗兰克尔利用理想晶体的刚性滑移模型估算了理论切变屈服强度(≈G/30),与实验结果相比相差3~4个数量级。
1934年,M. Polanyi, E. Orowan和G. L. Taylor几乎同时独立地提出有关这类晶体缺陷(位错)的模型。 
(1)晶体中存在某种缺陷,引其应力集中,且该处原子不稳定而易于运动,使滑移首先在该处开始,然后局部滑移区不断扩大。
(2)已滑移区和未滑移区之间必然有一个过渡区(交界)。在过渡区内,滑移面两边的原子不可能对齐,必然出现严重的错配。该原子错配的过渡区便称为位错。
(3)位错的宽度为几个原子到十几个原子,而长度则达到晶体的宏观尺寸,为一个管状缺陷区,从宏观上看,就是一个线缺陷。
2. 位错的基本类型和特征 
(1)刃型位错—晶体中半原子面边缘周围的原子错排区。
若半原子面在上侧,称正刃型位错,用“^”表示;反之,称为负刃型位错,用“T”表示。两者只是相对而言,并无本质区别。
滑移面—位错线和滑移矢量所确定的晶面。
位错线—刃型位错的半原子面垂直于晶体的滑移面,半原子面与滑移面的交线。
刃位错的特征:
①刃型位错有一个额外的半原子面。
②刃型位错线不一定是直线,也可以是折线或曲线,但它必垂直于滑移矢量。
③由于位错线与滑移矢量互相垂直,所以由它们所构成的滑移面唯一。
④位错线周围的点阵弹性应变既有切应变,又有正应变。

(2)螺型位错—晶体中螺旋原子面螺旋轴线周围的原子错排区。 
螺位错的特征:
①无额外的半原子面,原子错排程轴对称,分右旋和左旋螺型位错;
②位错线与滑移矢量平行,一定是直线;
③滑移面不是唯一的,包含螺型位错线的平面都可以作为它的滑移面;
④位错线周围的点阵弹性应变只有切应变而无正应变,即不引起体积的变化。
(3)混合位错—位错线既不平行也不垂直于滑移方向,即滑移矢量与位错线成任意的位错。 
讨论:
①刃位错线垂直于滑移矢量,螺位错平行于滑移矢量,混合位错既不平行也不垂直于滑移矢量;
②刃位错的正、负是相对的,而螺位错的左、右则是绝对的;
③混合位错具有刃型分量和螺型分量;
④螺位错线一定是直线,而刃位错线和混合位错线则不一定是直线;
⑤位错既然是晶体中以滑移区和未滑移区的交界,位错线就不能中断在晶体内部,只能露头于表面或界面处,或形成封闭的位错环,或与其它位错线相连接。
3. 柏氏矢量特性
只要不和位错线相遇,柏氏回路任意扩大、移动不会改变由它确定的柏氏矢量——柏氏矢量的守恒性。由此可得:
(1)一根位错线具有唯一的伯氏矢量;
(2)一根位错线不能中断在晶体内部,只能终止于晶体表面或晶界;若它终止在晶体中部,它必和其他位错线相连接,相交于一个节点,或者自成封闭的位错环。
(3)若干根位错线交于一点(节点),则流入节点的位错线的伯氏矢量之和必等于流出节点的位错线的伯氏矢量之和。

