2.1 要点扫描 2.1.1 点缺陷及其平衡浓度 2.1.2 位错的基本类型及柏氏矢量 2.1.3 位错的应力场 2.1.4 位错的弹性能和线张力 2.1.5 作用在位错上的力和 Peach-Koehler 公式 2.1.6 位错间的交互作用 2.1.7 位错的起动力——Peirls-Nabarro 力 2.1.8 FCC 晶体中的位错 2.1.9 位错反应 2.1.10 HCP、BCC 及其他晶体中的位错 2.1.11 晶体中的界面与表面 2.1.12 位错的观察及位错理论的应用 2.2 难点释疑 2.2.1 柏氏矢量的守恒性 2.3 解题示范 2.4 习题训练

针对亚微米尺度晶体元器件在加工和服役中出现的反常力学行为和动态变形等问题，基于离散位错动力学理论建立了单晶铜塑性变形过程的二维离散位错动力学模型。该模型考虑外加载荷、位错间相互力和自由表面镜像力对位错的作用机制，引入了截断位错速度准则。与微压缩实验对比验证了模型的正确性，并且能够描述力加载描述的位错雪崩现象。应用该模型分析了不同加载方式和应变率下位错演化及力学行为，结果表明：当外部约束为力加载和位移加载时，应力应变曲线分别呈现出台阶状的应变突增和锯齿状的应力陡降，位错雪崩效应的内在机制则分别归结为位错速度的随机性和位错源开动的间歇性；应变率在102～4×104 s?1范围内，单晶铜屈服应力的应变率敏感性发生改变，位错演化特征由单滑移转变为多滑移面激活的均匀变形，位错增殖逐渐代替位错源激活作为流动应力的主导机制

铝镁合金在制造业中应用广泛, 但其在特定应变率下的塑性失稳不利于加工应用. 溶质原子与位错的交互作用是塑性失稳的微观机理. 本文采用势能曲面过渡态搜索技术计算了铝镁合金中替代型溶质镁原子向位错芯迁移的过渡态, 确认了溶质原子与位错芯的交互作用范围, 并采用过渡态理论估算了迁移扩散所需的时间, 且区分了无空位及有空位参与迁移两种情况. 结果表明, 位错压应力区内的溶质原子迁移无明显规律, 而在位错拉应力区内, 随着溶质原子与位错间距的缩短, 迁移势能垒和系统总能量均逐渐降低. 说明目前广泛采用的经验原子势可以很好地反映溶质原子易朝位错拉应力区偏聚这一现象. 溶质原子迁移的过渡态证实迁移过程中的微观结构变化因溶质原子所处位置不同而各异, 而交互作用范围不超过约2 nm. 空位参与对迁移的辅助作用被量化为迁移热激活时间的缩短, 并得出其可在微秒量级. 当溶质原子完成迁移稳定至位错芯附近, 并不倾向于沿位错线密集分布

采用分析位错映像力的方法研究了纯铝表层区域直螺、直刃位错所承受的滑移应力,理论上计算出映像应力作用下直螺、刃位错临界滑移距离和纯铝表层低位错密度区尺寸.讨论了直刃位错临界攀移距离和温度的关系,指出了表面上相对稳定的位错组态

本文在以往的蠕变变形空洞形核模型的基础文上提出了一个新的空洞形核模型。该模型不但考虑了位错塞和所产生的应力集中的作用,同时也考虑了空位聚集的作用。从本文推导出的临界空洞半径表达式即可得出Raj等人提出的临界半径关系式,又可得出Smith等人提出的空洞形核临界应力关系式,从而说明本文提出的空洞形核模型比以往的模型具有更广泛的适用范围

• 变形概述 • 单晶体的滑移 • 滑移的位错理论分析 • 多晶体的塑性变形 • 其他塑性变形方式 • 塑性变形对组织性能的影响

3.4无机材料的断裂过程 3.4.1概述 断裂与塑性形变的比较 塑性形变是位错(微观缺陷)运动的结果,说明实际 晶体在远低于理想晶体的屈服强度的应力下,发生塑 性形变。 断裂力学说明材料的断裂是裂纹(宏观缺陷)扩展的 结果。实际晶体在远低于理论强度的应力下,发生断 裂 两者有相似之处、差异、和相关点

采用粉末冶金法制备出成分为Fe-12.5Cr-2.5W-0.4Ti-0.02V-0.4Y2O3(12Cr-ODS,质量分数,%)的铁素体钢.通过电镜观察及力学性能测试等手段研究了12Cr-ODS铁素体钢的组织与性能,并定量计算了不同强化机制对合金屈服强度的贡献.电镜观察发现12Cr-ODS钢为等轴的铁素体组织,平均晶粒尺寸为1.5μm,不同尺寸氧化物在基体中均匀分布.力学性能测试结果表明12Cr-ODS钢具有优异的室温拉伸性能,屈服强度达到738 MPa.合金主要强化机制为氧化物弥散强化、氧化物弥散强化钢加工强化、热错配位错强化和晶界强化机制,各种强化机制计算得到的理论屈服强度为750 MPa,与实测值吻合较好

阳极溶解产生过饱和空位引起刃位错攀移,从而导致蠕变速率dε/dt的升高。计算表明,dε/dt和电流密度成正比,与试样直径成反比,并和溶液脱锌程度有关。黄铜棒状试样的室温蠕变实验表明,阳极极化可使蠕变速率dε/dt升高,实验结果和理论计算基本一致