材料微观结构晶体中的位错与层错课件.pptVIP

2.BCC中的层错与扩展位错(1)BCC中的孪晶：孪生面是{112}，孪生方向是111

将(1-10)面躺平，原子在(1-10)面上的投影如下图所示，“°”和“?”分别代表上下两层原子。图中由左上指向右下方的实线是(112)面在(1-10)面上的投影迹线。BCC(112)面各原子层的堆垛顺序是：AABBCCAABBCC…。121212121212

每两个相邻的(112)面的间距为a/6[112]，但彼此相对位移一个矢量，此矢量在[11-1]和[1-10]方向的分量分别为a/6[11-1]和a/2[1-10]。下图表示的是以C表示的(112)为镜面，(1-10)面的原子沿[11-1]方向滑移1/6[11-1]或2沿反方向滑移1/3[-1-11]而形成的。

孪晶的切变为：这和莫特1951年在α-Fe中的观察结果一致。

(2)BCC全位错的分解与层错?BCC中全位错的分解BCC金属的滑移方向是111，全位错柏氏矢量为na/2111。滑移面有三种类型{110}(3个同族面)、{112}(3个)n和{123}(6个)，它们都包含111方向。这些面都会相交于一个111方向，所以BCC会经常出现交滑移。电镜中会经常看到波纹状的滑移线，这说明层错能γ很高，扩展位错宽度d很小，一般观察不到。至今未见这方面的报道。n

BCC中还有一种次短全位错a100若按下式分解：容易计算反应前后的能量分别为a2和3a/2，能量升高，不可取。2但下述反应可以进行：

BCC中的全位错存在着分解的可能性即它的滑移不对称性，晶体单向压缩和同一晶向拉伸时可观察到不同的滑移面。这说明在某一滑移面上沿某一方向运动所需之切应力与在此滑移面上沿相反方向运动所需之切应力是不同的。由此推测BCC金属中全位错芯区的原子弛豫状况是不对称的。这种位错芯区弛豫不对称，说明在一定外力条件下，全位错仍然可能分解。n

BCCa/2111全位错的分解在a/2111全位错n的诸多可能分解中，从能量上考虑应是形成a/6111不全位错的那些分解。因为从能量上考虑，这样的反应是可以自动进行的。

BCC中a/2111型全位错的分解，主要结论如下：若a/611-1沿{112}扩n展，将形成如左图所示的孪晶薄层。这时的领先位错为a/3[11-1]，此方向正好是孪生的逆方向，原子错排严重，层错能很高，分解将是不稳定的。

若全位错平行于[111]，则为螺位错，分解可按下式进行：三个a/6[111]位错分别扩展到三个相交的{112}面上，如图(a)(b)，此时分解后的位错组态极不稳定，以致常转成非对称分布，如图(c)。

全位错a/2[111]在[110]上运动，可以通过下述反应完成：

?BCC中的层错BCC完整晶体的{112}堆垛顺序为nAABBCCAA…，有时也记作12121212ABCDEFAB…，当{112}堆垛顺序发生错排时，便形成层错，分三种情况：

第一种情况参看图4-11(c)，正常排列顺序中，若C层上面的晶体相对下1面晶体作a/6[11-1]或a/3[-1-11]位移，便产生内禀层错，如图4-14(a),其顺序是…AABBCCCCAABBC1212121212121C2…，这相当于正常顺序中插进CC两层。而CCC正好是12一个三原子层的薄层孪晶。这212相当于FCC中的插入型层错。

第二种情况参看图4-14(b)，若正常排列中某C的原子层作a/3[11-1]或a/6[1-1-11]滑移，此时C层变成了A层，以后各层顺序位错a/3[11-111]或a/6[-1-11]，就得到图4-14(b)的新排列：CCAABBAABBCC…，这相当于正常顺序中抽出了CC，12121212121212其结果是形成了四层层错AABB，这和FCC的抽出型层错相当。1212

第三种情况参看图4-11(d)，这是BCC层错的特例，也是典型的BCC孪晶排列。形成过程是含中间的C的上半部各层顺序不动，中间C以下各层22{112}滑移a/6[11-1]或a/3[11-1]，于是A→C，A→B，B不动，11221B→A，C→A…最终形成下述顺序：2211…AABBCCCBBAA…，这就是典型的BCC孪晶。12121212121

3.密排六方晶体中的层错与扩展位错HCP晶体中密排面是(0001)，n整个晶体以它为基面一层一层按ABABAB…顺序堆垛，如果出现ABABABCABAB…，如图4-15，那么其中的ABC，CAB，ABCAB都是错排，即层错，