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超位错

作者:百科科普

超位错是指一种反相畴则是通过有序结构中的位错运动造成的,一对这样的位错称为超位错,超位错之间的区域即为反相畴。

超位错原理

有序度(有序参数) 为了说明有序结构的有序程度引入有序度(或有序参数)的概念。以体心立方(CsCl)结构的CuZn为例,将这种点阵划分为两个简单亚点阵,一个亚点阵由角隅上的原子构成,称为α亚点阵,另一个由体心原子构成,称为β亚点阵,当全部铜原子位于α亚点阵,全部锌原子位于β亚点阵时则为完全有序,当50%的铜原子与锌原子更换位置,即50%铜原子占在‘’正确”位置上,50%的铜原子占在‘’错误”位置上(锌原子必随之亦然),此时为完全无序,当完全有序时的序参数为1,完全无序时的序参数为0。

超位错位错网络中反相畴界能与超位错分解

由螺型超位错组成的位错网络中,螺型超位错的分解宽度明显大于单独螺型超位错的分解宽度。各向同性线性弹性理论计算表明,这一现象是由于位错网络中,部分反相畴界相互抵消所致。随着反相畴界能的减小,这一效应将变得更加显著。

超位错超位错反应

以中温蠕变形变后的Ni3Al为试样,用电子显微学方法观察到以下位错反应和超位错网络是一张g/3g弱束暗场像,示出了Ni3Al在580℃,400MPa蠕变10h后观察到的超位错反应。其中A和B是在不同{111}面上滑移的两个螺型超位错。它们的Burgers矢量分别为和。并且,每一个超位错分解为Burgers矢量为二分之一小于101大于的不全位错,加上一个在(010)面上的反相畴界。在这里,虽然两个超位错的Burgers矢量相互垂直,但是它们都分解在同一个立方面(010)上。当位错反应发生后,形成一个‘’位错结”,在这个‘’位错结”内,由于两个反相畴界相互重叠,其中一个具有位移矢量二分之一,另一个具有位移矢量二分之一。因此,它们重叠后,形成一个完整的晶格位移,即:在‘’位错结”内,由于反相畴界相互抵消,一个‘’完整”的区域被恢复。

超位错超位错网络

位错发生反应形成一个单独的‘’位错结”时,并不影响整个位错的分解。但如果形成一系列的 ‘’位错结”,即位错网络,这时每个超位错的分解明显变宽。Ni3Al在580℃,400MPa蠕变20小时后拍摄到的一张超位错网络的弱束照片。从这个超位错网络的具体结构可见,它是由两组相互垂直的螺型超位错构成,每一超位错分解为二分之一小于101大于的不全位错。每一个长方形的区域表示反相畴界,每一个小正方形区域是反相畴界相互重叠抵消的区域。在超位错网络中,超位错的分解宽度明显大于单独位错的分解宽度。

超位错超位错芯对单晶体临界切应力的影响

通过对CO3Ti单晶体的塑性变形研究,揭示CO3Ti的强度随温度呈复杂变化的特性,尤其是随温度升高时它所表现出的高强度,对发展耐热合金有很大意义。

能够较成功地解释强度随温度升高而增强现象的理论是Kear一一Wilsdorf的螺位错交滑移系模式,在L12型 晶体结构中,a超位错分解为二个1/2a分位错,其间夹反向畴界。由于在(111)面上的反向畴界能很大 (最近邻原子对发生错位),而在(010)面上的反向畴界能很小 (最近邻原子对不发生错位) 。因此,(111)面上的a超位错趋于向(010) 面上交滑移,其驱动力为(111) 面上的反向畴界能与(010)面上的反向畴界能之差,最近Y00提出晶体的各向异性也可成为此种交滑移的驱动力。产生交滑移的部分对在(111) 面上运动的a螺位错起阻碍做用。1973年竹内藏元指出螺位错的这种交滑移是热激活过程,温度越高,交滑移的趋向越大 。指出在(010)滑移系的分切应力将促进这种交滑移。因此定义了参数N,N为 (010)滑移系的斯密特因子与(111)滑移系的斯密特因子之比。N值越大交滑移的趋向越大,(111)滑移系的临界切应力越大。1979年Lall等人提出当(111)面上的1/2a分位错分解为二个1/6a 型不全位错时,必需首先束集为1/2a分位错,然后才能交滑移。在束集过程中,(111)滑移系上的分切应力将起促进作用。为表征上述效果(111)滑移系的斯密特因子与(111)滑移系的斯密特因子 之比定义为Q值,Q值越大,交滑移的趋向越大 。当变形方向反向时,两个1/6a型不全位错所受的作用力亦反向。因此Q可取正值或负值。

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