第三节金属及合金强化的位错解释s1Cottrell气团溶质原子或杂质原子可以与位错交互作用而形成溶质原子气团,即所谓的Cottrell气团。间陈型溶质原子和位错的交互作用很强,位错被率固地钉扎住。位错要运动,必须在更大的应力作用下才能格脱Cottrell气团的钉扎而移动,这就形成了上屈服点而一旦挣脱之后位错的运动就比较容易,因此有应力降落,出现下屈服点和水平台。这就是屈服现象的物理本质
§1 Cottrell气团 ◆ 溶质原子或杂质原子可以与位错交互作用而形成溶质原子 气团,即所谓的Cottrell气团。 ◆ 间隙型溶质原子和位错的交互作用很强,位错被牢固地钉 扎住。 ◆ 位错要运动,必须在更大的应力作用下才能挣脱Cottrell 气团的钉扎而移动,这就形成了上屈服点;而一旦挣脱之 后位错的运动就比较容易,因此有应力降落,出现下屈服 点和水平台。这就是屈服现象的物理本质
第三节金属及合金强化的位错解释★82位错交割和带割阶位错的运动一个运动的位错线,在受到阻碍的情况下,有可能通过其中一部分线段(n个原子间距)首先进行滑移。若由此形成的曲折线段就在位错的滑移面上时,称为扭折若该曲折线段垂直于位错的滑移面肘,称为割阶。扭折与原位错线在同一滑移面上,可随主位错线一道运动,几手不产生阻力,而且扭折在线张力作用下易于消失。但割阶则与原位错线不在同一滑移面上,故除非割阶产生攀移,否则割阶就不能跟随主位错线一道运动,成为位错运动的障碍,通常称此为割阶硬化
◆ 一个运动的位错线,在受到阻碍的情况下,有可能通过其中 一部分线段(n个原子间距)首先进行滑移。 ◆ 若由此形成的曲折线段就在位错的滑移面上时,称为扭折; 若该曲折线段垂直于位错的滑移面时,称为割阶。 ◆ 扭折与原位错线在同一滑移面上,可随主位错线一道运动, 几乎不产生阻力,而且扭折在线张力作用下易于消失。但割 阶则与原位错线不在同一滑移面上,故除非割阶产生攀移, 否则割阶就不能跟随主位错线一道运动,成为位错运动的障 碍,通常称此为割阶硬化。 §2 位错交割和带割阶位错的运动
第三节金属及合金强化的位错解释83固定仪错(压杆位错)有些位错本身不能沿滑移面滑动,称为团定位错。面心立方晶体内部形成的弗兰克不全位错其枸氏矢量与密排面垂直,不能滑移。(b)周4-22Frmnk位销品层错区的供界负Fcank分位销:(th)正Frank分位销
◆ 有些位错本身不能沿 滑移面滑动,称为固 定位错。 ◆ 面心立方晶体内部形 成的弗兰克不全位错 其柏氏矢量与密排面 垂直,不能滑移。 §3 固定位错
第三节金属及合金强化的位错解释84滑动位错与第二相质点的交互作用当第二相以弥散分布形式存在时,一般将产生显著的强化作用。这种强化相颗粒如果是通过过饱和固溶体的时效处理沉淀析出的,就称作沉淀强化或时效强化;如果是借助粉末冶金或其它方法加入的,则称为弥散强化。在讨论第二相颗粒的强化作用时,通常将颗粒分为“可变形的”和“不可变形的”两大类来考虑。一般来说,弥散强化的颗粒属于不可变形的,而沉淀强化的颗粒多数可变形,但当沉淀粒子长大到一定程度后,也会变为不可变形的
§4 滑动位错与第二相质点的交互作用 ◆当第二相以弥散分布形式存在时,一般将产生显著的强化作用。这种 强化相颗粒如果是通过过饱和固溶体的时效处理沉淀析出的,就称作 沉淀强化或时效强化;如果是借助粉末冶金或其它方法加入的,则称 为弥散强化。 ◆ 在讨论第二相颗粒的强化作用时,通常将颗粒分为“可变形的”和 “不可变形的”两大类来考虑。一般来说,弥散强化的颗粒属于不可 变形的,而沉淀强化的颗粒多数可变形,但当沉淀粒子长大到一定程 度后,也会变为不可变形的
第三节金属及合金强化的位错解释p590当运动位错与颗粒相遇时,由于颗粒的阻挡,使位错线绕着颗粒发生弯曲:随着外加应力的增加,弯曲加剧,最终围绕颗粒的位错相遇,并在相遇点抵消,图第二相颗粒周围的位错环在颗粒周围留下一个位错环,而位错线立错线化精环将继续前进,很明显,这个过程需要额外做功,同时位错环将对后续位错产生进一步的阻碍作用,这些都将导致材料强度的上升。不可变形颗粒的强化与颗粒间距成反比颗粒越多、越细,则强化效果越好。这就是奥罗万(Orowan)机制。图位错绕过第二相粒子的示意图
◆当运动位错与颗粒相遇时,由于颗粒的 阻挡,使位错线绕着颗粒发生弯曲;随 着外加应力的增加,弯曲加剧,最终围 绕颗粒的位错相遇,并在相遇点抵消, 在颗粒周围留下一个位错环,而位错线 将继续前进,很明显,这个过程需要额 外做功,同时位错环将对后续位错产生 进一步的阻碍作用,这些都将导致材料 强度的上升。 ◆不可变形颗粒的强化与颗粒间距成反比, 颗粒越多、越细,则强化效果越好。这 就是奥罗万(Orowan)机制。 图 位错绕过第二相粒子的示意图 图 第二相颗粒周围的位错环