位錯林

位錯林

金屬塑性變形過程中,位錯群不斷增殖,它們雜亂分布,像森林一般,稱為位錯林。

基本介紹

  • 中文名:位錯林
  • 外文名:dislocation forest
  • 類型:冶金術語
  • 對象:金屬
簡介,位錯強化機制,Hirsch位錯林理論,

簡介

金屬塑性變形過程中,位錯群不斷增殖,它們雜亂分布,像森林一般,稱為位錯林。
位錯滑動過程中遇到位錯林,產生割階,形成位錯鎖,在位錯林斥力作用下,使滑動位錯彎曲。隨著位錯林的不斷稠密,位錯間的距離不斷減小,滑動位錯的曲率半徑減小,相互斥力增加,因而使位錯運動阻力增大。

位錯強化機制

一般來講,經過金屬塑性變形後,位錯密度顯著增加。臨界切應力
和位錯錯密度
之間有以下關係:
式中,,
:派一納力,相當於理想晶體中移動單一位錯所需的臨界切應力;
:與晶體結構有關的常數,常在0.2~0.5範圍內;
:切變彈性模量;
:柏氏矢量。
由上式可知,當利用抗疲勞製造技術中的冷形變方法,造成位錯密度
增加時,會導致位錯間的互動作用增加,促使位錯移動的臨界切應力
也必然增大,致使塑性變形抗力得到提高,這就是位錯強化機制。

Hirsch位錯林理論

Hirsch認為:主滑移面中位錯源產錯和位錯林由於交截而產生“割裂”,位錯可以被多次交截,產生的割階越多,需要能量越大,因而阻力就越大。兩個相互垂直的螺型位錯相截產生的割階是刃型位錯。當螺型位錯帶著這個割階一起運動時,割階進行非保守運動,從而在晶體中產生空位。割階的非保守運動受到的阻力是非常大的。
主滑移面上的運動位錯和位錯林(它垂直於滑移面)的彈性互動作用,也可以產生新的位錯線段,形成割階。此過程所遇到的剪下阻力表達如下:
式中:
是與過程有關的常數;
是構想還有其他附加過程對應的阻力。

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