點缺陷與位錯的相互作用精

1、點缺陷與位錯相互作用 固溶強化(P176) 點缺陷在晶體中會引起點陣畸變，產(chǎn)生的 應力場可與位錯產(chǎn)生交互作用種類：們化學的、電學的。彈性作用為最 重要交互作用會使溶質(zhì)原了發(fā)生移動，使得在位錯附近形成 溶質(zhì)原子氣團，包括科垂耳氣團，斯諾克氣團，鈴木氣 團彈性相互作用溶質(zhì)原子會使周圍晶體產(chǎn)生彈性畤變,而產(chǎn)生應 力場，它與位錯的應力場相斤作用從而升高或降 低晶體屮的彈性應變能。分科垂耳型(cottrell)和斯 諾克型(snoek)兩種作用。模型：在彈性介質(zhì)中挖一個球形空洞，再在其中 放入剛性球，當球的半徑與孔的半徑不同時，便 需要給晶體做功，以使二者保持相對平衡。在完 整晶體中，溶質(zhì)原子分布是隨機

2、的，但冇其他缺 陷(位錯)產(chǎn)生應力場時，溶質(zhì)原子產(chǎn)牛-的應變 能就要發(fā)生改變，即產(chǎn)生相互作用。Cottrell彈性相互作用體積變化，AV=兀一勺兀r *4兀忙,33的一 分求位錯應力場對點缺陷處休積戢脹 做的功°1B5-2 Cottrell 性互作用弓一zfl hi sin* "cos'令+ vn sin2 "sid 甘 cos10+yn sin7 Psin 2<p+yn sin 2Fsm <»+ y31 sin 28co$e£廠泊二滄8S Bcos? 0+畑cos' 少+人 Q yllCDS? 0sin 2 護一y

3、n sin 28sin 層一 sin 2 8co s q>£.傀 畑cos1 卩f * |(yn - Xu Jcossm yu coscos 2-smcos 卩+人sin &sin yA, - yj - (y2J - Jan an 2©+ yu sincos 2© + yn cos&ccs® yu cossm© 卩”二 £ =4 hi $m 20cos 卩 ynsm2Osidsm201yu $:n 2&$>112匕4打)xosZOsixiv*”】 cos20iosg>0 十溶質(zhì)廉了的半徑人詡劑

4、原了的半徑時，Am <（X則sina<n <a<17r1.溶質(zhì)原f從壓縮區(qū)域被捋斥到膨脹的區(qū)域（韓換）2間隙原子.被體積膨脹區(qū)域所吸引3, 莊球?qū)ΨQ下.涪質(zhì)廉f和純螺型位錯之間沒有彈性交互作用.4, 交互作用的結(jié)果.大fet溶質(zhì)廉子.尤其是何隙馀了將聚集在位錯附近 區(qū)域.形成脈子云.稱為科垂爾氣團等能曲線和作用力的方向:y明顯屈服現(xiàn)象出336典加的拉伸曲線(G HCC .CPH糅其它人部分金鳥(D機C金悔位錯附近溶質(zhì)原的濃度C = Coexp(-At/JtT)溶質(zhì)原了（間隙原了）對位錯的釘扎作用:W10M S訊力位F(Q =2AJxF(嘰.3血wCottrell氣團的盯

5、扎作用（說明）柯氏氣團是體心立方金屬出現(xiàn)明顯屈服效 應的根本原因，但是其他金屈及合金屮由 于他原因也可能出現(xiàn)明顯屈服效應。點缺陷并非嚴格球形對稱柯氏氣團形成溫度不能太低也不能太高間隙原子盯扎時，位錯線和間隙原子并不 定是直線，實際盯扎力要小些。Snoek彈性相互作用體心工方鐵中C廉/的分布：八面體間隙位帯 產(chǎn)生非球苛稱的奇變一四方隣變當有外力加在晶體上是.使榮一個方向的晶體軸發(fā)工改變. ci r的帥機分傷改變.菲球?qū)ΨQ畸變與刃型位錯的相互作用體積變化：= ca' ay交M能： “凹也W也？3牙（1一薩） r殳互作用能犬概為05eV左右.間隙原子和刃甲位錯的作用能吹比秤代原f強烈的很多非

6、球?qū)ΨQ畸變與螺型位錯的相互作川模熨：坐標系交互能：=-(巧5 +22 +gd)/坐標系的變換:NU 二型邁（務(wù)-g/cosO 二 0 £°"3開rr對于Fe其交互作用大概為05eV,與刃型位錯的作用相當 通過改變不同軸向的應變,改變?nèi)苜|(zhì)原子在Fe中的分布特點!-1-12兩種彈性相互作用螺位錯的應力場是間隙原子在位錯線附近產(chǎn)工 局部有序排列，這種有序排列稱斯諾克(snoek)氣I才I。和科垂爾氣團相比，形成這 種氣團不礙要原子長程擴散，也不需要引起溶 質(zhì)原子的聚集?；瘜W相互作用一 Suzuki氣團在熱平衡卜，溶質(zhì)原子在層錯區(qū)的濃度與羞體不 同，它阻礙擴展位錯運動化學相互作用。層錯 區(qū)富集的溶質(zhì)原子稱為鈴木氣團。熱平如任）W5-1擴展位紙乙“運動不直圖Q"仇-乙）"擴展位錯滑移陽力：誹（X, -斗）二y G） - y （C；）（斗-斗）r0/» = （C0-CIX/fl-/4）鈴木釘扎作用力比科垂爾釘扎作用力小， 約為十分之一與溫度無關(guān),在高溫時,科爾垂釘扎消失, 作用比較明顯刃型和螺型位錯作用均比較明顯思考題*設(shè)*個合金體系,在某L溫度F它的fee和 hep結(jié)構(gòu)的成分-I由能曲線在同成分