7-位错塞积ppt

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文章关键词:manbetx官网app,单塞积模型

  根据化学势定义 : ;同理,有 ;位错的塞积 ;位错塞积群 ;不锈钢中在晶界前的位错塞积群 ; 用虚功原理估算塞积群对障碍物的作用力。设在外应力作用下领头位错向障碍物方向移动了?x,由于整个塞积群要保持平衡,所以每个位错也移动?x,这样,外力对塞积群作功为?nb?x;障碍物设施给领头位错的切应力为?h,当领头位错移动?x时,障碍物这一反作用力作功为?b?x。上述两种功应相等,故;采用连续分布位错模型,即把位错塞积群看作是位错沿整个塞积长度连续分布的,这些位错的柏氏矢量都为b,而在各处的位错密度(单位长度的位错数目) n(x)是;这个变换把f(y)函数变成x为变量的的函数。契贝谢夫多项式的Hilbert变换对解塞积的积分方程非常有用。契贝谢夫多项式定义为 ;因为 ;允许塞积的长度L越大,塞积的位错数目越多。这可以解释粗大晶粒比细小晶粒材料的塑性差的原因,在相同应力作用下,粗大晶粒比细小晶粒在晶界边塞积的位错数目多,因而在晶界附近引起的应力集中较大,这一方面使得大晶粒易于促发另一晶粒的源开动,从而使屈服强度降低;另一方面大晶粒的塞积群的较大应力集中易于萌发裂纹,从而降低塑性。 ;在x?1?x?1+dx?1处的位错在(x1, x2)处的应力分量??12为: ; f(??)在????1时是奇点,?????i?时是二级极点。令??+=?+i?,???=??i?。在复平面取积分围道,有: ;从被积函数中的平方根项看出,当从极点+l及?1转到下侧时,辐角改变?,从极点?1到极点+1的上侧积分 和下侧积分 相等。故 ;我们关心裂纹前沿附近的应力场,所以把座标原点放在裂缝前沿上,把的应力场换成用?,?表示。 ;把上式的指数项展开,得 ;刃位错的单边塞积 ;;单边塞积群积群的在滑移面的后应力 塞积群在滑移面上产生后应力,当这一应力足够大时,会抑制位错源的开动。滑移面上的切应力式为:;螺位错的双边塞积 ;;设KIII=?(?a)1/2,称第Ⅲ类裂纹的应力强度因子,上式又可写成 ;刃位错的攀移塞积与张开型(I型)裂纹位错模型 在一般情况下,刃位错攀移速度是很慢的,所以在变形过程很难有攀移位错的塞积,但是,刃位错的攀移塞积群前沿的变形形式与张开型(I型)裂纹前沿的变形形式相同,攀移位错塞积可作为I型裂纹的位错模型。 ;这个式子和滑移时的式子完全一样,但这时的应力分量应是?22项。可以直接用前面讨论过的解。 ;按类似方法可求出塞积群前沿(Ⅰ型裂纹前沿)的其他应力分量 ;位错塞积在宏观流变现象中的某些应用 ;塞积群的钝化 塞积群前沿有很大的应力集中,它有可能开动塞积群前沿的某些新的位错源,或是使塞积群中的某些位错交滑移溢出塞积群,这些都可以松弛塞积群前沿的应力场,而使塞积群钝化。塞积群的钝化现象可以从实验中观察到:在塞积群前沿常看到位错缠结,并在位错缠结中的位错的柏氏矢量都是相同的,说明这些位错是从塞积群中逸出的。塞积群尽管钝化了,由于溢出的位错的拍氏矢量是相同的,所以在远离塞积群处的应力场仍可按一个超位错来讨论,不过在这种情况下,位错的数目要包括在塞积群内的以及溢出的(即在塞积群前沿附近的)位错的数目。 在室温下塞积群的钝化主要依靠交滑移,而交滑移的难易又主要由位错是否分解为部分位错所控制,所以钝化过程受层错能的影响。低层错能的材料不大容易发生钝化,高层错能的材料则易于发生钝化。这些可在一些实验中得到证实。;塞积群前诱发断裂及屈服机制 萌生裂纹的主要机制有两冲,如所示。图a表示把刃位错塞积群中领头的两个位错压到小于b的范围,这两个位错就结合成一个大位错,在它的下部成为裂纹的核,这种机理是Stroh提出的。图b是Cottrell提出的机制,在体心立方晶体中,两个相交的滑移面各有一组111/2型的刃位错塞积群,例如在(101)面有一组 /2刃位错,在( )面有一组合 [111]/2刃位错;在一定外力作用下它们相遇,反应结合成新的位错: ; 在塞积群前萌发滑移对讨论多晶体材料的变形理论是很重要的。当位错在晶界前塞积时,塞积群前的应力集中可促发界面另一侧的位错源开动,应力集中还可以迫使晶界位错作为滑移源。塞积群的领头位措承受很大的力,亦有可能被迫穿过晶界而进入另一晶粒,这时会在晶界上留下台阶(在晶界位错中留下割阶),或者由于在两个晶粒中的柏氏矢量不共线而在晶界留下另一个位错,这些都需要附加能量。 设直径为d的晶粒中部有一个位错源,它在外应力作用下开动,因相邻的晶粒相对于外力处于不利滑移的取向,这样,晶粒中部的位错源开动放出位错就在晶界边塞积起来。此时???塞积群前沿单位长度位错受力F大体上可用N?b式估计。当这个力达到某一定临介值F*后,即 后(其中m是涉及把外应力转化为分切应力的因子),邻近晶粒的位错源就可开动。把N的值代入上式,并用晶粒直径d代替塞积群长度L,求得此时的外加应力值??:;如果认为滑移能从一个晶粒传播到另一个晶粒就是屈服的话,??就是屈服应力。实际上,??和d1/2间的关系在d??时并不过原点,而是有一定的截距,因而上式的正确表达应为

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