1、当力持续作用,处于移动面1的下端棱上原子产生一个位移,使它们的位置与半晶面2上端原子位置连成一线,半晶面1和2的原子(红点)形成一个新原子面,晶面2 进一步向右移动,形成一个附加半晶面。 依次类推,下一步2和3 连接起来。外力持续作用的结果:晶体在剪切应力作用下,不是晶体中所有原子都同时移动,而是其中一小部分,在较小外力作用下,使晶体两部分彼此相对移动。,从上图可以理解在外力作用下: 刃型位错的形成过程; 刃型位错沿滑移面从晶体内部移出的过程; 塑性形变的过程; 位错线运动的特点:整个原子组态作长距离的传播,而每一参与运动的原子只作短距离(数个原子间距)的位移。,单个位错移过晶体后,形成一个原
2、子滑移台阶(红色多边形表示滑移面)位错滑移的结果在宏观上的表现为材料发生了塑性形变。,结 论 位错运动理论说明,无机材料中难以发生塑性形变。当滑移面上的分剪应力尚未使位错以足够速度运动时,此应力可能已超过微裂纹扩展所需的临界应力,最终导致材料的脆断。,考虑位错在运动过程增殖,通过边界位错数为cn个,c为位错增殖系数。 每个位错在晶体内通过都会引起一个原子间距滑移,也就是一个柏格斯矢量(b),单位时间内的滑移量: cnb/t= L /t应变速率: U=d/dt= L /Lt=cnb/Lt=cnbL/L2t=vDbc,b 讨论: 塑性形变速率取决于位错运动速度、位错密度、柏格斯矢量、位错的增殖系数,且与其成正比。 柏格斯矢量与位错形成能有关系E=aGb2,柏格斯矢量影响位错密度,即柏格斯矢量越大,位错形成越难,位错密度越小。 金属与无机材料的柏格斯矢量比较: 金属的柏格斯矢量一般为3A左右,无机材料的大,如MgAl2O4三元化合物为8A,Al2O3的为5A。,影响塑性形变的因素,5.2.3 影响塑性形变的因素,