什麼是位錯? 位錯使金屬內部產生什麼力?

位錯對金屬力學性能有什麼影響


位錯(dislocation),是一種晶體內部的缺陷,因為原子排布與完美晶體不同,而對其本身性能有影響。

主要分為刃位錯(edge dislocation)和螺位錯(screw dislocation)。

這是刃位錯,刃位錯的典型特徵是多餘的半原子面,即在完美的晶體中,插入一排原子;

這是螺位錯,和名字一樣;

至於對於金屬內部有何影響,對於完美晶體來說,位錯的存在使得變形(deformation)更容易。以刃位錯為例子,可以看到,刃位錯的存在使得滑移更容易。

但是這不表示位錯密度的上升會導致金屬越易變形,位錯本身也是有方向的,位錯間也會有作用力,割階(jog)和扭折(kink),這裡不細講了。另外,兩個位錯沿著滑移面相遇,可能會產生Lomer Cottrell Lock,阻止進一步滑移。

當金屬內部位錯密度大於一定程度後,由於位錯之間的割階扭折,位錯移動受阻,變形抗力增加,提高了金屬的強度,這即是位錯強化。

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2015-09-03

位錯(dislocation),在材料科學中,指晶體材料的一種內部微觀缺陷,即原子的局部不規則排列(晶體學缺陷)。從幾何角度看,差排屬於一種線缺陷,可視為晶體中已滑移部分與未滑移部分的分界線,其存在對材料的物理性能,尤其是力學性能,具有極大的影響。

金屬強度與位錯密度關係大體如附圖所示。當金屬材料幾乎無位錯密度的時候,材料的強度很高﹔隨著位錯密度的增加,強度降低﹔當位錯密度增加到一定程度,材料的強度開始增加。換言之,位錯密度為零時,鋼是完美晶體,強度很大;位錯密度很大時,阻礙了位錯的滑移,強度比較大,也就是加工硬化。因此,隨位錯密度的增加,鋼的強度先降低,然後升高。

若單純考慮位錯強化上述說法問題不大,但金屬材料強韌化參數不僅僅只是位錯密度一個,還有晶界、第二相、內應力等參數共同決定的。


題主我看你骨骼精奇,這邊有一本材料科學基礎傳給你,拯救世界的重任就交給你了

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