点缺陷与位错的相互作用精

1、点缺陷与位错相互作用 固溶强化(P176) 点缺陷在晶体中会引起点阵畸变，产生的 应力场可与位错产生交互作用种类：们化学的、电学的。弹性作用为最 重要交互作用会使溶质原了发生移动，使得在位错附近形成 溶质原子气团，包括科垂耳气团，斯诺克气团，铃木气 团弹性相互作用溶质原子会使周围晶体产生弹性畤变,而产生应 力场，它与位错的应力场相斤作用从而升高或降 低晶体屮的弹性应变能。分科垂耳型(cottrell)和斯 诺克型(snoek)两种作用。模型：在弹性介质中挖一个球形空洞，再在其中 放入刚性球，当球的半径与孔的半径不同时，便 需要给晶体做功，以使二者保持相对平衡。在完 整晶体中，溶质原子分布是随机

2、的，但冇其他缺 陷(位错)产生应力场时，溶质原子产牛-的应变 能就要发生改变，即产生相互作用。Cottrell弹性相互作用体积变化，AV=兀一勺兀r *4兀忙,33的一 分求位错应力场对点缺陷处休积戢胀 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£厂泊二沧8S Bcos? 0+畑cos' 少+人 Q yllCDS? 0sin 2 护一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 十溶质廉了的半径人诩剂

4、原了的半径时，Am <（X则sina<n <a<17r1.溶质原f从压缩区域被捋斥到膨胀的区域（韩换）2间隙原子.被体积膨胀区域所吸引3, 庄球对称下.涪质廉f和纯螺型位错之间没有弹性交互作用.4, 交互作用的结果.大fet溶质廉子.尤其是何隙馀了将聚集在位错附近 区域.形成脈子云.称为科垂尔气团等能曲线和作用力的方向:y明显屈服现象出336典加的拉伸曲线(G HCC .CPH糅其它人部分金鳥(D机C金悔位错附近溶质原的浓度C = Coexp(-At/JtT)溶质原了（间隙原了）对位错的钉扎作用:W10M S讯力位F(Q =2AJxF(叽.3血wCottrell气团的盯

5、扎作用（说明）柯氏气团是体心立方金属出现明显屈服效 应的根本原因，但是其他金屈及合金屮由 于他原因也可能出现明显屈服效应。点缺陷并非严格球形对称柯氏气团形成温度不能太低也不能太高间隙原子盯扎时，位错线和间隙原子并不 定是直线，实际盯扎力要小些。Snoek弹性相互作用体心工方铁中C廉/的分布：八面体间隙位帯 产生非球苛称的奇变一四方隣变当有外力加在晶体上是.使荣一个方向的晶体轴发工改变. ci r的帥机分伤改变.菲球对称畸变与刃型位错的相互作用体积变化：= ca' ay交M能： “凹也W也？3牙（1一萨） r殳互作用能犬概为05eV左右.间隙原子和刃甲位错的作用能吹比秤代原f强烈的很多非

6、球对称畸变与螺型位错的相互作川模熨：坐标系交互能：=-(巧5 +22 +gd)/坐标系的变换:NU 二型迈（务-g/cosO 二 0 £°"3开rr对于Fe其交互作用大概为05eV,与刃型位错的作用相当 通过改变不同轴向的应变,改变溶质原子在Fe中的分布特点!-1-12两种弹性相互作用螺位错的应力场是间隙原子在位错线附近产工 局部有序排列，这种有序排列称斯诺克(snoek)气I才I。和科垂尔气团相比，形成这 种气团不碍要原子长程扩散，也不需要引起溶 质原子的聚集。化学相互作用一 Suzuki气团在热平衡卜，溶质原子在层错区的浓度与羞体不 同，它阻碍扩展位错运动化学相互作用。层错 区富集的溶质原子称为铃木气团。热平如任）W5-1扩展位紙乙“运动不直图Q"仇-乙）"扩展位错滑移阳力：诽（X, -斗）二y G） - y （C；）（斗-斗）r0/» = （C0-CIX/fl-/4）铃木钉扎作用力比科垂尔钉扎作用力小， 约为十分之一与温度无关,在高温时,科尔垂钉扎消失, 作用比较明显刃型和螺型位错作用均比较明显思考题*设*个合金体系,在某L温度F它的fee和 hep结构的成分-I由能曲线在同成分