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1、1二、金属晶体结构及几何特征二、金属晶体结构及几何特征1. 1. 常见的三种晶体结构常见的三种晶体结构面心立方体心立方密排六方既是晶体结构，又是点阵仅是晶体结构，不是点阵 简单六方2 配位数：配位数：1) 1) 面心立方（面心立方（fcc fcc 或或 A1 A1）晶胞原子数：晶胞原子数： 1/88 1/26 4点点 阵阵 常常 数：数：最近原子最近原子间间距：距：方向12致密度：致密度：3 2)2)体心立方（体心立方（bcc bcc 或或 A2 A2）晶胞原子数：晶胞原子数： 1/88 1 2点点 阵阵 常常 数：数：最近原子最近原子间间距：距：方向配位数：配位数： 8致密度：致密度：4 3
2、)3)密排六方（密排六方（hcp hcp 或或 A3 A3）晶胞原子数：晶胞原子数： 1/612 1/22点点 阵阵 常常 数：数：最近原子最近原子间间距：距：配位数：配位数： 66致密度：致密度：36方向5 2 2晶体晶体结构中的构中的间隙隙八面体间隙尺寸：1 1）面心立方）面心立方八面体间隙数目：1/412+1=46 四面体间隙尺寸：四面体间隙数目：18=87 八面体间隙尺寸：2 2）体心立方）体心立方八面体间隙数目：1/26+1/412=6扁八面体8 四面体间隙尺寸：四面体间隙数目：1/246=129 四面体间隙数目：1/312+16103 3）密排六方）密排六方八面体间隙数目：16=6
3、10 4 4）综综合比合比较较1.fcc与hcp相比，间隙尺寸相同，分布位置不同。2.fcc与bcc相比，间隙数量少，致密度大。注：注：bccbcc晶体的八面体间隙是扁八面体，故虽然其间隙数量晶体的八面体间隙是扁八面体，故虽然其间隙数量多，但溶解异类小原子的能力远远不及多，但溶解异类小原子的能力远远不及fccfcc晶体。晶体。八面体间隙四面体间隙数量尺寸数量尺寸fcc 40.414 80.225 bcc 60.15 120.29 hcp 60.414 120.225 11 1.离子晶体结构离子晶体结构规则负离子配位多面体规则鲍林第一规则电价规则鲍林第二规则关于负离子多面体共用点、棱的规则鲍林第
4、三规则12 典型离子晶体结构NaCl型CsCl型立方ZnS型（闪锌矿）六方ZnS型（纤锌矿）CaF2型（萤石）TiO2型（金红石）二元离子晶体不等径刚球密堆理论13 2.共价晶体结构（原子晶体）典型共价晶体结构金刚石型（单质型）ZnS型（AB型）SiO2型（AB2型）14第三节原子的不规则排列晶体中的缺陷晶体中的缺陷晶体中的缺陷晶体中的缺陷原子排列偏离完整性的区域原子排列偏离完整性的区域原子排列偏离完整性的区域原子排列偏离完整性的区域点缺陷点缺陷点缺陷点缺陷在三个方向上尺寸都很小在三个方向上尺寸都很小在三个方向上尺寸都很小在三个方向上尺寸都很小 线线缺陷缺陷缺陷缺陷在二个方向上尺寸很小在二个方
5、向上尺寸很小在二个方向上尺寸很小在二个方向上尺寸很小 面缺陷面缺陷面缺陷面缺陷在一个方向上尺寸很小在一个方向上尺寸很小在一个方向上尺寸很小在一个方向上尺寸很小15一、点缺陷一、点缺陷包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子1.1.1.1.形成形成形成形成局部点阵畸变局部点阵畸变局部点阵畸变局部点阵畸变原子热振动原子热振动原子热振动原子热振动克服约束，迁移到新的位置克服约束，迁移到新的位置克服约束，迁移到新的位置克服约束，迁移到新的位置空位、间隙原子空位、间隙原子空位、间隙原子空位、间隙原子部分原子获
6、得足够高的能量部分原子获得足够高的能量 形成形成 引起引起引起引起 16肖脱基缺陷肖脱基缺陷原子迁移到表面原子迁移到表面仅形成空位仅形成空位 弗兰克缺陷弗兰克缺陷原子迁移到间隙中原子迁移到间隙中形成空位形成空位- -间隙对间隙对 杂质或溶质原子杂质或溶质原子间隙式（小原子）或置换式（大原子）间隙式（小原子）或置换式（大原子）2.2.分分类类173.3.点缺陷的平衡点缺陷的平衡浓浓度度N Ne e 平衡空位数平衡空位数 N N 原子总数原子总数 Ev Ev 每每增增加加一一个个空空位位的的能能量变化量变化 k k 玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数 T T 绝对温度绝对温度 其中：其中：A A由振动熵决定
7、的系数，取由振动熵决定的系数，取110110，通常取，通常取1 1。 TT -C-C 18附加电子散射附加电子散射电阻电阻 4.4.点缺陷点缺陷对对晶体性能的影响晶体性能的影响间隙原子间隙原子体积膨胀体积膨胀1212个原子体积个原子体积 空位空位体积膨胀体积膨胀0.50.5个原子体积个原子体积屈服强度屈服强度 对扩散、内耗、高温形变和热处理等过程有重要影响。对扩散、内耗、高温形变和热处理等过程有重要影响。点阵畸变点阵畸变19位错逐排依次运动位错逐排依次运动塑变塑变原子面整体滑移原子面整体滑移塑变塑变理论强度远大于实测值理论强度远大于实测值探求新理论探求新理论位错理论位错理论发现问题发现问题 促
8、使促使 核心核心 计算强度值计算强度值 实测值实测值结果结果 二、线缺陷201)1)刃位错刃位错刃位错刃位错1.1.位位错错基本基本类类型型形成形成 畸变区畸变区 多多出出（或或少少了了）半排原子面半排原子面用用 （ 或或）表示）表示 刃位错刃位错刃位错刃位错 正：上压下拉正：上压下拉 负：上拉下压负：上拉下压 称为称为21原原子子面面部部分分错错动动一个原子间距一个原子间距螺位错螺位错螺位错螺位错 不吻合不吻合过渡区过渡区形成形成 畸变区畸变区 纯剪切纯剪切应力区应力区 形成形成 称作称作2)2)螺位错螺位错螺位错螺位错223)3)混合位错混合位错混合位错混合位错刃型位错分量刃型位错分量 螺
9、型位错分量螺型位错分量232004-7-18西北工业大学材料科学基础CAI课件王永欣主编242.2.柏氏矢量柏氏矢量反映位错区畸变的方向与程度反映位错区畸变的方向与程度反映位错区畸变的方向与程度反映位错区畸变的方向与程度1)1)柏氏矢量的求法柏氏矢量的求法柏氏矢量的求法柏氏矢量的求法 （1 1） 包含位错线做一封闭回路包含位错线做一封闭回路柏氏回路柏氏回路（2 2） 将同样的回路置于完整晶体中将同样的回路置于完整晶体中不能闭合不能闭合（3 3） 补一矢量（终点指向起点）使回路闭合补一矢量（终点指向起点）使回路闭合柏氏矢量柏氏矢量1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011
10、111 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111125（1 1） 包含位错线做一封闭回路包含位错线做一封闭回路柏氏回路柏氏回路 （2 2） 将同样的回路置于完整晶体中将同样的回路置于完整晶体中不能闭合不能闭合 （3 3） 补一矢量（终点指向起点）使回路闭合补一矢量（终点指向起点）使回路闭合柏氏矢量柏氏矢量1 12 21 12 23 34 41 12 23 31 12 23 34 41 11 11 12 21 12 23 34 41 12 23 31 12 23 34 41 11 12004-7-18西北工业大学材料科学基础CAI课件王永欣主编26（1 1） 满足右螺旋规
11、则时，柏氏矢量与柏氏回路路径无关满足右螺旋规则时，柏氏矢量与柏氏回路路径无关 唯一性唯一性唯一性唯一性 （2 2） 用柏氏回路求得的柏氏矢量为回路中包围的所有位用柏氏回路求得的柏氏矢量为回路中包围的所有位错柏氏矢量的总和（矢量和）错柏氏矢量的总和（矢量和）可加性可加性可加性可加性 （3 3） 同一位错，柏氏矢量处处相同同一位错，柏氏矢量处处相同同一性同一性同一性同一性2 2）柏氏矢量特性）柏氏矢量特性）柏氏矢量特性）柏氏矢量特性273 3）柏氏矢量表示法）柏氏矢量表示法）柏氏矢量表示法）柏氏矢量表示法对于立方晶系对于立方晶系 a = b = ca = b = c 模：例：28例：例：294 4
12、）三种位错柏氏矢量的特点）三种位错柏氏矢量的特点）三种位错柏氏矢量的特点）三种位错柏氏矢量的特点刃位错刃位错 垂直垂直 主要是正应力主要是正应力 螺位错螺位错 平行平行 纯剪应力纯剪应力 混合位错混合位错 一定角度一定角度 复杂复杂 位错类型位错类型 柏氏矢量与位柏氏矢量与位错线关系错线关系畸变应力场畸变应力场 305 5）位错正、负（左、右）的确定）位错正、负（左、右）的确定）位错正、负（左、右）的确定）位错正、负（左、右）的确定刃位错：刃位错：刃位错：刃位错： 有晶体图时用右手法则有晶体图时用右手法则 中指中指b b方向，食指位错线方向，拇指：上正下负方向，食指位错线方向，拇指：上正下负
13、无晶体图时用旋转法无晶体图时用旋转法 bb顺时针方向转顺时针方向转9090 ，与位错线方向：顺正逆负，与位错线方向：顺正逆负人为规定位错线方向人为规定位错线方向LL31螺位错：螺位错：螺位错：螺位错： 有晶体图时与螺纹判断方法一致有晶体图时与螺纹判断方法一致 左手左螺，右手右螺左手左螺，右手右螺 无晶体图时用旋转法无晶体图时用旋转法 bb与位错线方向：顺右逆左与位错线方向：顺右逆左正负（左右）均为相对而言，位错线方向改变，正负、左右随之改变。LL323.3.位位错错密度密度单位体积晶体中所有位错线的总长度单位体积晶体中所有位错线的总长度穿过单位截面积的位错线数目（穿过单位面积的位错穿过单位截面
14、积的位错线数目（穿过单位面积的位错线根数，将位错简化为直线）线根数，将位错简化为直线）cm/cmcm/cm3 3 1/cm1/cm2 2 333435a a） 位错逐排依次前进，实现两原子面的相对滑移；位错逐排依次前进，实现两原子面的相对滑移； b b） 滑移量滑移量= =柏氏矢量的模；柏氏矢量的模； c c） 外力外力 /b b，位错线，位错线 ，位错线运动方向，位错线运动方向/ / d d） 一定时，正、负位错运动方向相反，但最终滑一定时，正、负位错运动方向相反，但最终滑移效果相同；移效果相同； e)e)滑移面唯一。滑移面唯一。 36正刃负刃左螺右螺37位错滑移特征比较一定角度一定角度 /
15、 / 法线法线一定角度一定角度混合位错混合位错无限多个无限多个/ / /法线法线/ /螺位错螺位错唯一唯一 / /法线法线 刃位错刃位错滑移面滑移面 个数个数位错线运位错线运动方向动方向 与与 位错线位错线 与与 b bb b与与 位错线位错线类型类型382 2）攀移）攀移）攀移）攀移（1 1）方式）方式）方式）方式原子扩散离开（到）位错线原子扩散离开（到）位错线半原子面缩短（伸长）半原子面缩短（伸长）正（负）攀移正（负）攀移空位扩散离开（到）位错线空位扩散离开（到）位错线半原子面伸长（缩短）半原子面伸长（缩短）负（正）攀移负（正）攀移39（2 2）特点）特点）特点）特点a a） 刃位错垂直于
16、滑移面运动刃位错垂直于滑移面运动非守恒运动非守恒运动 b b） 属扩散过程属扩散过程需热激活需热激活高温易出现高温易出现（3 3）作用）作用）作用）作用原滑移面上运动受阻原滑移面上运动受阻攀移攀移新滑移面新滑移面滑移继续滑移继续攀移只能是刃位错才能发生说明：说明：攀移不是塑性变形的主要机制攀移不是塑性变形的主要机制可避开障碍物可避开障碍物便于滑移便于滑移 结论：结论：攀移能力攀移能力影响滑移进行影响滑移进行进一步影响塑变能力进一步影响塑变能力403 3）交滑移）交滑移）交滑移）交滑移（1）方式）方式41（2 2）特点）特点）特点）特点（3 3）作用）作用）作用）作用原滑移面上运动受阻原滑移面上
17、运动受阻交滑移交滑移新滑移面新滑移面滑移继续滑移继续交滑移只能是螺位错才能发生说明：说明：交滑移不是塑变的主要机制交滑移不是塑变的主要机制可避开障碍物可避开障碍物便于滑移便于滑移 结论：结论：交滑移能力交滑移能力影响滑移进行影响滑移进行进一步影响塑变能力进一步影响塑变能力交滑移交滑移仍在滑移面滑移仍在滑移面滑移守恒运动守恒运动42攀移与交滑移比较攀移：攀移：攀移：攀移：只能刃位错只能刃位错非守恒运动非守恒运动避开障碍物的方式避开障碍物的方式交滑移：交滑移：交滑移：交滑移：只能螺位错只能螺位错守恒运动守恒运动435.5.位位错错的力学性的力学性质质1 1）位错应力场与应变能）位错应力场与应变能）
18、位错应力场与应变能）位错应力场与应变能（1）应力分量与应变分量）应力分量与应变分量完全弹性体，服从虎克定律完全弹性体，服从虎克定律 各向同性各向同性 连续介质，可以用连续函数表示连续介质，可以用连续函数表示基本假设基本假设 （连续介质模型）（连续介质模型）对位错线周围对位错线周围r r0 0以内部分不适用以内部分不适用 畸变严重，不符合上述基本假设畸变严重，不符合上述基本假设44（a）单元体应力分量）单元体应力分量正应力：正应力：正应力：正应力： xxxx， yyyy， zzzz切应力：切应力：切应力：切应力： xyxy= yxyx， xzxz= zxzx， yzyz= zyzy xyxy作用
19、面垂直于作用面垂直于x x，方，方向为向为y y45（b）单元体应变分量）单元体应变分量正应变：正应变：正应变：正应变： xxxx， yyyy， zzzz 切应变：切应变：切应变：切应变： xyxy= yxyx， xzxz= zxzx 46（c）柱坐标下分量）柱坐标下分量正应力：正应力：正应力：正应力： zzzz， rrrr， 切应力：切应力：切应力：切应力： z z = = z z， zrzr= = rzrz， r r = = r r 与直角坐标的关系：47（2 2）位错应力场）位错应力场）位错应力场）位错应力场（a a）螺位错应力场）螺位错应力场）螺位错应力场）螺位错应力场模型建立：模型建
20、立：结果：结果： 说明：说明： 仅有仅有z z方向的切应力，无正应力。方向的切应力，无正应力。 切应力与切应力与 无关，随无关，随r r增大而减小。增大而减小。 化为直角坐标时，仅存在与化为直角坐标时，仅存在与z z有关有关的切应力。的切应力。 厚壁圆桶厚壁圆桶沿径向切开沿径向切开沿沿z z方向错动方向错动b b 胶合胶合48（b）刃位错应力场）刃位错应力场模型建立：模型建立：结果：结果： 说明：说明： 既有正应力，也有切应力。既有正应力，也有切应力。 与与z z轴有关的切应力均为零。轴有关的切应力均为零。 厚壁圆桶厚壁圆桶沿径向切开沿径向切开沿沿x x轴错动轴错动| |b|b|胶合胶合49（
21、3 3）位错应变能）位错应变能）位错应变能）位错应变能单位长度螺位错应变能：单位长度螺位错应变能：单位长度刃位错应变能：单位长度刃位错应变能：单位长度混合位错应变能：单位长度混合位错应变能：其中：其中：50（a a）比较）比较）比较）比较wE wS（b b）一般公式）一般公式）一般公式）一般公式其中：其中： 为几何因素系数，约为几何因素系数，约0.50.51.01.051（c c）小结）小结）小结）小结位错位错点阵畸变点阵畸变应变能应变能b bw w位错能量位错能量越稳定越稳定 其大小其大小 说明说明 52（d d）螺位错应变能公式的推导）螺位错应变能公式的推导）螺位错应变能公式的推导）螺位错
22、应变能公式的推导柱坐标下单位体积应变能为：柱坐标下单位体积应变能为：对于螺位错仅有对于螺位错仅有 z z不为零不为零故，对体积为故，对体积为V V（长为（长为L L）的螺位错有）的螺位错有53即：积分得：542 2）作用在位错线上的力与位错线张力）作用在位错线上的力与位错线张力）作用在位错线上的力与位错线张力）作用在位错线上的力与位错线张力（1）作用在位错线上的力）作用在位错线上的力55（a）公式推导）公式推导外力使长为l的位错移动了ds，作功dw1 假想有一力F作用于位错上，则F 作功dw2有单位长度位错线上的力：56（b b）说明）说明）说明）说明 F Fd d ，F Fd db b F
23、Fd d位错线，指向未滑移区位错线，指向未滑移区 F Fd d为假象力，其方向与为假象力，其方向与 不一定一致。（如螺位错不一定一致。（如螺位错F Fd d ）57（2 2）位错线张力）位错线张力）位错线张力）位错线张力位错受力位错受力弯曲弯曲伸长伸长线张力线张力位错变直位错变直能量能量 能量能量 （a a）线张力的概念）线张力的概念）线张力的概念）线张力的概念（b b）作用）作用）作用）作用使位错变直使位错变直降低位错能量降低位错能量 相当于物质弹性相当于物质弹性称之为位错弹性性质称之为位错弹性性质 类似于液体的表面张力。类似于液体的表面张力。58（c c）公式）公式）公式）公式C C 曲线
24、形状因子曲线形状因子59（d d）实例）实例）实例）实例两端固定位错在两端固定位错在两端固定位错在两端固定位错在 下弯曲的问题下弯曲的问题下弯曲的问题下弯曲的问题 使位错弯曲，即使位错弯曲，即r r TT使位错变直，即使位错变直，即r r 当二者平衡时当二者平衡时60613 3）位错间的交互作用与位错塞积）位错间的交互作用与位错塞积）位错间的交互作用与位错塞积）位错间的交互作用与位错塞积（1）相互平行的位错之间的交互作用）相互平行的位错之间的交互作用 位错运动点阵摩擦力和障碍物阻力位错运动点阵摩擦力和障碍物阻力当外力作用在两端不能自由运动的位错上时，位错将发生弯曲。当外力作用在两端不能自由运动
25、的位错上时，位错将发生弯曲。 由位错线张力与外力平衡关系：由位错线张力与外力平衡关系：即，弯曲半径即，弯曲半径r r与外力与外力 成反比。成反比。当位错弯曲成半圆时，当位错弯曲成半圆时，r r最小，最小， 最大。最大。 743 3）其它增殖方式）其它增殖方式）其它增殖方式）其它增殖方式（1 1）螺位错的双交滑移增殖）螺位错的双交滑移增殖）螺位错的双交滑移增殖）螺位错的双交滑移增殖757.7.实际实际晶体中的位晶体中的位错错由简单立方，深化到面心立方、体心立方和由简单立方，深化到面心立方、体心立方和密排六方晶体中的位错。密排六方晶体中的位错。1 1）全位错与不全位错）全位错与不全位错）全位错与不
26、全位错）全位错与不全位错（1 1）实际晶体中的位错类型）实际晶体中的位错类型）实际晶体中的位错类型）实际晶体中的位错类型简单立方：简单立方：b b点阵矢量点阵矢量只有全位错只有全位错实际晶体：实际晶体：b b =点阵矢量点阵矢量b b点阵矢量整数倍点阵矢量整数倍 全位错全位错其中其中b b点阵矢量点阵矢量单位位错单位位错b b点阵矢量整数倍点阵矢量整数倍不全位错不全位错其中其中b b 点阵矢量点阵矢量部分位错部分位错76晶体结构晶体结构位错类型位错类型柏氏矢量柏氏矢量bccbcc全位错全位错不全位错不全位错fccfcc全位错全位错不全位错不全位错hcphcp全位错全位错不全位错不全位错77（2
27、 2）形成单位位错的条件）形成单位位错的条件）形成单位位错的条件）形成单位位错的条件结构条件：结构条件： 柏氏矢量为两原柏氏矢量为两原子平衡位置连线子平衡位置连线能量条件：能量条件： b b越小，位错能量越越小，位错能量越小，稳定性越高小，稳定性越高柏氏矢量最短点阵矢量柏氏矢量最短点阵矢量共同满足共同满足bccbcc：fccfcc：hcphcp：782 2）堆垛层错）堆垛层错）堆垛层错）堆垛层错（1 1）形成）形成）形成）形成密排堆垛次序有误密排堆垛次序有误层错层错面缺陷面缺陷形成形成 属于属于 79复习：fcc、bcc、hcp的堆垛次序80fcc晶体的层错类型：抽出型：插入型：（2）特点）特
28、点畸变很小，但仍有畸变能。材料的层错能越低，层错数量越多。813 3）不全位错（以面心立方为例）不全位错（以面心立方为例）不全位错（以面心立方为例）不全位错（以面心立方为例）局部区域层错局部区域层错 边界边界b b不等于点阵矢量不等于点阵矢量不全位错不全位错82肖克莱位错：肖克莱位错：肖克莱位错：肖克莱位错： TT 柏柏氏矢量在滑移面上可以滑移可以滑移 TT 位位错运动相当于层错面的扩大或缩小相当于层错面的扩大或缩小 TT 肖肖克莱位错类型刃位错、螺位错、混合位错刃位错、螺位错、混合位错 TT 位位错线、柏氏矢量、滑移面共面肖克莱位错线为平面曲线肖克莱位错线为平面曲线83弗兰克位错：弗兰克位错
29、：弗兰克位错：弗兰克位错： TT 柏柏氏矢量垂直于滑移面不可滑移，只能攀移不可滑移，只能攀移 TT 位位错运动相当于层错面的扩大或缩小相当于层错面的扩大或缩小 TT 弗弗兰克位错类型纯刃位错纯刃位错 TT 可可以是空间曲线848.8.位位错错反反应应位错的合并与分解位错的合并与分解位错的合并与分解位错的合并与分解几何条件：几何条件：几何条件：几何条件：能量条件：能量条件：能量条件：能量条件：反应前后柏氏矢量和相等（方向、大小）反应后能量降低判断方法：判断方法：判断方法：判断方法：几何条件判断方法：几何条件判断方法：几何条件判断方法：几何条件判断方法：求反应前后各个位错柏氏矢量的矢量和求反应前后
30、各个位错柏氏矢量的矢量和能量条件判断方法：能量条件判断方法：能量条件判断方法：能量条件判断方法：求反应前后各位错|b|2的和85例：例：bcc中，当与相遇时，能否合并为几何条件：几何条件：几何条件：几何条件：即：能量条件：能量条件：能量条件：能量条件：满足几何条件和能量条件，反应可以发生（自发进行）即：86例：例：fcc中，有问，能否几何条件：几何条件：几何条件：几何条件：即：能量条件：能量条件：能量条件：能量条件：满足几何条件和能量条件，反应可以发生（自发进行）即：87三、面缺陷晶界孪晶界相界小角度晶界大角度晶界外表面内表面881.1.小角度晶界小角度晶界1)类型类型（1）对称倾侧晶界）对称
31、倾侧晶界相邻晶粒各转/2同号刃位错垂直排列（2）不对称倾侧晶界）不对称倾侧晶界相互垂直的两组刃位错垂直排列89（3）扭转晶界）扭转晶界两组螺位错构成902)2)小角度晶界特点小角度晶界特点小角度晶界特点小角度晶界特点 1010 由位错构成由位错构成 位错密度位错密度 位向差位向差 晶格畸变晶格畸变 晶界能晶界能 位错密度位错密度决定位向差与晶界能决定位向差与晶界能 位错类型与排列方式位错类型与排列方式决定小角晶界的类型决定小角晶界的类型注：注：912.2.大角度晶界大角度晶界10以上，一般在3040重合点阵模型重合点阵+台阶模型重合点阵+台阶+小角晶界模型921）孪晶界）孪晶界两晶粒沿公共晶面
32、形成镜面对称关系2）相界）相界相邻两相之间的界面3 3孪孪晶界与相界晶界与相界3）分类）分类孪晶界(相界)点阵完全重合共格共格 孪晶界(相界)点阵基本重合部分共格+位错半共格半共格 孪晶界(相界)点阵完全不重合非共格非共格934 4晶界能晶界能表现形式：界面张力945 5晶界特点晶界特点1 1） 晶晶界畸变畸变晶界能晶界能向低能量状态转化向低能量状态转化晶粒晶粒长大、晶界变直长大、晶界变直晶界面积减小晶界面积减小 2 2） 阻阻碍位错运动 b b 细晶强化细晶强化 3 3） 位位错、空位等缺陷多晶界扩散速度高晶界扩散速度高 4 4） 晶晶界能量高、结构复杂容易满足固态相变的条容易满足固态相变的条件件固态相变首先发生地固态相变首先发生地 5 5） 化化学稳定性差晶界容易受腐蚀晶界容易受腐蚀 6 6） 微微量元素、杂质富集
