实际晶体中,有许多位错同时存在,每个位错周围都有一个应力场位错之间的作用力是它们的应力场互相作用的结果此交互作用力随位错类型,柏氏矢量大小,位错线相对位向的不同而变化这种作用力使位错发生运动,以降低体系的自由能现以两个平行的直线位错为例讨论之 两位错间的相互作用两位错间的相互作用11一对平行的螺型位错的相互作用设有一沿z轴的螺型位错,如图,其柏氏矢量为b1.通过s(x,y)点有一平行的螺型位错,其柏氏矢量为b2.两位错之间的距离为r,这时原点位错的应力场中只有沿z轴的分量正好作用在b2位错的滑移面上,因此 作用力是沿r方向的.τ2w可见:可见: 1))b1,,b2同号,同号, Fτ为正值,两位错为正值,两位错相互排斥相互排斥w 2)) b1,,b2异号,异号, Fτ为负值,两位错相互为负值,两位错相互吸引吸引32 两个平行刃型位错之间的相互作用设设有有沿沿oz轴轴的的刃刃位位错错I和和另另一一处处于于((x, y))并并与与之之平平行行的的同同号号位位错错II,,柏柏氏氏矢矢量量分分别别为为 b1、、 b2,,其其距距离离为为r,,可可见见I会会产产生生一一切切应应力力分分量量τyx使使II受受到到一一滑滑移移力力Fx,,还还会会产产生生一一正正应应力力分分量量σxx作作用用于于II多多余余半半原原子子面面,,使使II受到一攀移力受到一攀移力Fy。
w滑移力滑移力 4w攀移力攀移力 根据以上两式可推断出根据以上两式可推断出II在不同位置所受到的攀移力和在不同位置所受到的攀移力和滑移力滑移力5w 当两个刃型位错的柏氏矢量相同时,取正号;反之,取负号当x=0或︱x︱= ︱y ︱时,Fx=0,相当于平衡位置w 如果b1和b2同向,则x=0处为平衡位置,而︱x︱= ︱y ︱处为不平衡位置;如果b1和b2异向,则情况正相反6w如图综合地表示出当如图综合地表示出当x≥0时,时, 两平行刃位错间两平行刃位错间的力的力Fx与距离与距离x之间的关系(之间的关系(y代表两平行位错代表两平行位错的垂直距离;的垂直距离;x是两位错的水平距离,以是两位错的水平距离,以y的倍的倍数表示)数表示)7Fy与与y向向,,Fy为为正正,,即即指指向向上上,,为为负负即即指指向向下下故可推知,两位错沿故可推知,两位错沿y轴方向是互相排斥的轴方向是互相排斥的w滑移力滑移力Fx变化规律为:变化规律为:w ①① x>y, Fx指向外,即排斥指向外,即排斥w ②② x
位错交割时会发生相互作用,这对材料的强化、点缺陷的产生有重要意义w1 割阶与扭折w位错相互切割后,将使位错产生弯折,生成位错折线,这种位错相互切割后,将使位错产生弯折,生成位错折线,这种折线有两种:折线有两种:w割阶(割阶(jog):垂直滑移面:垂直滑移面w的折线的折线w扭折扭折(kink):在滑移面上:在滑移面上w的折线的折线10.注意:注意:“扭折扭折”可以是刃型、亦可是可以是刃型、亦可是“螺型螺型”,可随,可随位错线一道运动,几乎不产生阻力,且它可位错线一道运动,几乎不产生阻力,且它可因位错线张力而消失因位错线张力而消失w“割阶割阶”都是刃型位错,有滑移割阶和攀移都是刃型位错,有滑移割阶和攀移割阶,割阶不会因位错线张力而消失割阶,割阶不会因位错线张力而消失11两根互相垂直刃型位错的交截两根互相垂直刃型位错的交截wa. 柏氏矢量互相平行柏氏矢量互相平行 ,产生扭折,可消失,产生扭折,可消失12b. 柏氏矢量互相垂直柏氏矢量互相垂直 b 1⊥⊥ b 2,当,当xy位错线与不动的位错线与不动的AB位错交截后,位错交截后,AB产生一产生一个长度与个长度与b 1相等的刃型割阶相等的刃型割阶PP′,,PP′折线位于折线位于Pxy滑移面滑移面上,是可动的,即随上,是可动的,即随AB沿着沿着b 2所指方向移动,因所指方向移动,因 b 2与与xy平行,故平行,故xy不产生折线不产生折线13刃型位错与螺旋位错的交截w如图,交截之后,如图,交截之后,AB被分割成为位于相邻两平行平面内的被分割成为位于相邻两平行平面内的两段位错。
中间由刃型割阶两段位错中间由刃型割阶PP′相连,其长度与相连,其长度与b2相等,但相等,但本身柏氏矢量仍为本身柏氏矢量仍为b 1,,PP′可随可随AB滑移,(滑移面与原来滑移,(滑移面与原来的垂直但有阻碍的垂直但有阻碍Q′Q=b1 为刃型扭折,张力下可被拉为刃型扭折,张力下可被拉直直14螺旋位错的交截l1与与l2交截后,两根螺位错各自产生一小段的刃型割阶交截后,两根螺位错各自产生一小段的刃型割阶 l1上上割割阶阶PP′,,长长度度为为b2,,此此割割阶阶只只能能在在PP与与b 1组组成成的的平平面面内内沿沿 b 1所所指指方方向向滑滑移移,,与与l1滑滑移移方方向向不不一一致致,,不不能能与与l1一一道道运运动动,,只只能能通通过过攀攀移但攀移在室温下是困难的,故它是移但攀移在室温下是困难的,故它是l1运动的障碍、阻力运动的障碍、阻力。