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1、練習(xí)題Ⅲ（金屬所）1.簡單立方晶體，一個Volltera過程如下：插入一個(110)半原子面，然后再位移，其邊緣形成的位錯的位錯線方向和柏氏矢量是什么？2.在簡單立方晶體中有兩個位錯，它們的柏氏矢量b和位錯的切向t分別是：位錯(1)的b(1)=a[010]，t(1)=[]；位錯(2)的b(2)=a[010]，t(2)=[]。指出兩個位錯的類型以及位錯的滑移面。如果滑移面不是惟一的，說明滑移面所受的限制。3.以一個圓筒薄壁“半原子面”插入晶體，在圓筒薄壁下側(cè)的圓線是不是位錯？4.寫出距位錯中心為R1范圍內(nèi)的位錯彈性應(yīng)變能。如果彈
2、性應(yīng)變能為R1范圍的一倍，則所涉及的距位錯中心距離R2為多大?這個結(jié)果說明什么？5.面心立方晶體兩個平行的反號刃型位錯的滑移面相距50nm，求它們之間在滑移方向以及攀移方向最大的作用力值以及相對位置。已知點陣常數(shù)a=0.3nm，切變模量G=7′1010Pa，n=0.3。6.當(dāng)存在過飽和空位濃度時，請說明任意取向的位錯環(huán)都受一個力偶作用，這力偶使位錯轉(zhuǎn)動變成純?nèi)行臀诲e。7.面心立方單晶體（點陣常數(shù)a=0.36nm）受拉伸形變，拉伸軸是[001]，拉伸應(yīng)力為1MPa。求b=a[]/2及t平行于[]的位錯在滑移和攀移方向所受的力。8
3、.若空位形成能為73kJ/mol，晶體從1000K淬火至室溫（約300K），b約為0.3nm，問刃位錯受的攀移力有多大?估計位錯能否攀移？9.當(dāng)位錯的柏氏矢量平行x1軸，證明不論位錯線是什么方向，外應(yīng)力場的s33分量都不會對位錯產(chǎn)生作用力。10.證明在均勻應(yīng)力場作用下，一個封閉的位錯環(huán)所受的總力為0。11.兩個平行自由表面的螺位錯，柏氏矢量都是b，A位錯距表面的距離為l1，B位錯距表面的距離為l2，l2>l1，晶體的彈性模量為m。求這兩個位錯所受的映像力。12.一個合金系，在某一溫度下的fcc和hcp結(jié)構(gòu)的成分自由能-成分曲線
4、在同一成分有最小值。問這個成分合金在該溫度下的擴散位錯會不會出現(xiàn)鈴木氣團？為什么？13.設(shè)使位錯滑移需要克服的阻力（切應(yīng)力）對銅為9.8′105Pa，對3%Si-Fe合金為1.5′108Pa，銅、3%Si-Fe合金的切變模量m分別是4′1010Pa以及3.8′1011Pa。問它們在表面的低位錯密度層有多厚？已知點陣常數(shù)aCu=0.36nm，aFe-Si=0.28nm。14.簡單立方晶體(100)面有一個b=[001]的螺型位錯。(1)在(001)面有1個b=[010]的刃型位錯和它相割，相割后在兩個位錯上產(chǎn)生彎結(jié)還是割階？(2
5、)在(001)面有一個b=[100]的螺型位錯和它相割，相割后在兩個位錯上產(chǎn)生彎結(jié)還是割階？15.立方單晶體如圖所示，三個平行的滑移面上各有兩個位錯，位錯的正向及柏氏矢量如圖中箭頭所示：bⅠ、bⅢ、bⅤ和bⅥ平行[010]方向，bⅡ平行[100]方向，bⅣ平行于方向，所有柏氏矢量的模相等；在s32作用下，假設(shè)位錯都可以滑動。位錯滑動后，問A相對3-11A'、B相對B'、C相對C’和D相對D’位移了多少？1.在面心立方晶體中，把2個平行的同號螺位錯從100nm推近到8nm作功多少?已知a=0.3nm，m=7′1010Pa。2.晶
6、體中，在滑移面上有一對平行刃位錯，它們的間距該多大才不致在它們的交互作用下發(fā)生移動?設(shè)位錯的滑移阻力（切應(yīng)力）為9.8′105Pa，n=0.3，m=5′1010Pa。(答案以b表示)3.設(shè)沿位錯每隔103b長度有一個割階，外力場在滑移面滑移方向的分切應(yīng)力為5′105Pa，求位錯在室溫（約300K）下的滑移速度。b=0.3nm，自擴散系數(shù)Ds=0.009exp(-1.9eV/kT)cm2×s-1。練習(xí)題Ⅲ解答（金屬所）1.簡單立方晶體，一個Volltera過程如下：插入一個(110)半原子面，然后再位移，其邊緣形成的位錯的位錯線
7、方向和柏氏矢量是什么？解：當(dāng)簡單立方晶體插入一個(110)半原子面，因為(110)面的面間距是[110]/2，相當(dāng)Volltera過程的割面是(110)，并相對位移了[110]/2，再填入半個(110)原子面；現(xiàn)在割面還要相對位移，即整個Volltera過程的位移為[110]/2+=[010]。所以在邊緣的位錯的的柏氏矢量b=[010]，(110)半原子面的邊緣是位錯，并考慮到刃型分量位錯的版原子面的位置，位錯線方向。2.在簡單立方晶體中有兩個位錯，它們的柏氏矢量b和位錯的切向t分別是：位錯(1)的b(1)=a[010]，t(
8、1)=[]；位錯(2)的b(2)=a[010]，t(2)=[]。指出兩個位錯的類型以及位錯的滑移面。如果滑移面不是惟一的，說明滑移面所受的限制。解：位錯(1)的b(1)×t(1)=，柏氏矢量與位錯線平行但反向，所以是左螺位錯。如果不考慮晶體學(xué)的限制，則以位錯線為晶帶軸的晶帶的
