什么是位错?位错使金属内部产生什么力

什么是位错?位错使金属内部产生什么力,第1张

位错又可称为差排(英语:dislocation),在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体学缺陷)。从几何角度看,位错属于一种线缺陷,可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响。“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托·伏尔特拉(Vito Volterra)于1905年提出。

位错可以在包含了其伯格斯矢量和位错线的平面内滑移。螺位错的伯氏矢量平行于位错线,因此它可以在位错线所在的任何平面内滑移。而刃位错的伯氏矢量垂直于位错线,所以它只有一个滑移面。

但刃位错还有一种在垂直于其滑移面方向上的运动方式,这就是攀移,即构成刃位错的多余半原子面的伸长或缩短。

攀移的驱动力来自于晶格中空位的运动。如图9所示,若一个空位移到了刃位错滑移面上与位错线相邻的位置上,则位错核心处的原子将有可能“跃迁”到空位处,造成半原子面(位错核心)向上移动一个原子间距,这一刃位错“吸收”空位的过程称为正攀移。

若反之,有原子填充到半原子面下方,造成位错核心向下移动一个原子间距,则称为负攀移。

由于正攀移导致了多余半原子面的退缩,所以将使晶体在垂直半原子面方向收缩;反之,负攀移将使晶体在垂直半原子面方向膨胀。

因此,在垂直半原子面方向施加的压应力会促使正攀移的发生,反之拉应力则会促使负攀移的发生。

这是攀移与滑移在力学影响上的主要差别,因为滑移是由剪应力而非正应力促成的。

位错的滑移与攀移另一处差异在于温度相关性。温度的升高能大大增加位错攀移的概率。相比而言,温度对滑移的影响则要小得多。

我认为不可行。材料的腐蚀机理多种多样,有可能是畸变、位错、结构的不均匀性、夹杂等因素导致形成局部腐蚀微电池,你怎么区分腐蚀区域是什么原因造成的,生成的化合物是什么,是几价?每种原因速率肯定不一样,生成的元素含量都会有差别。而且初始厚度是多少怎样确定?加工都会有误差。既然要用到SEM这类仪器,不做到微观层次的分析意义就不大了

位错又可称为差排(英语:dislocation),在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体学缺陷)。从几何角度看,位错属于一种线缺陷,可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响,主要就是造成晶格畸变,导致韧性下降,脆性上升,强度提高。

位错对金属力学性能影响,首先,金属材料的强度与位错在材料受到外力的情况下如何运动有很大的关系。如果位错运动受到的阻碍较小,则材料强度就会较高。实际材料在发生塑性变形时,位错的运动是比较复杂的,位错之间相互反应、位错受到阻碍不断塞积、材料中的溶质原子、第二相等都会阻碍位错运动,从而使材料出现加工硬化。因此,要想增加材料的强度就要通过诸如:细化晶粒(晶粒越细小晶界就越多,晶界对位错的运动具有很强的阻碍作用)、有序化合金、第二相强化、固溶强化等手段使金属的强度增加。


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