位错理论及其应用PDF电子书下载

绪论 1

1　位错的结构（Structure of Dislocation） 3

1.1　位错的基本类型（Basic Types of Dislocation） 3

1.1.1　刃型位错（Edge Dislocation） 3

1.1.2　螺型位错（Screw Dislocation） 4

1.1.3　混合型位错（Mixed Dislocation） 5

1.2　位错的结构特征 7

1.2.1　柏氏矢量（Burgers Vector）的确定 7

1.2.2　柏氏矢量的表示法 9

1.2.3　柏氏矢量的守恒性（Conservation） 9

2.1　弹性力学的基本知识 12

2.1.1 弹性体（Elastic Solid）及弹性连续介质 12

2　位错的弹性（Elastic）理论 12

2.1.2　记号与正负 13

2.1.3　平衡微分方程 15

2.1.4　应变与位移的关系 19

2.1.5　应力与应变的关系 21

2.1.6　用位移分量表示平衡方程 22

2.2　直刃型位错的应力场（Stress Field of a Straight Edge Dislocation） 24

2.2.1　应力场模型（Stress Field Mode） 24

2.2.2　应力场的数学表达式 24

2.2.3　应力场的特点（Characteristics of The Stress Field） 30

2.3　螺型位错的应力场（Stress Field of The Screw Dislocation） 31

2.4　位错的应变能（Strian Energy of The Dislocation） 32

2.4.1 刃型位错的应变能 33

2.4.3　混合型位错的应变能 34

2.4.2　螺型位错的应变能 34

2.4.4　结论（Conclusion） 35

2.5　位错的线张力（Line Tension of Dislocation） 35

2.5.1　直线位错 36

2.5.2　弯曲位错（Curved Dislocation） 36

2.5.3　弯曲位错的向心恢复力（f）（Centripetal Restoring Force） 37

2.6　应力场对位错的作用力 38

2.6.1 求位错所受的力 38

2.6.2　位错受力（Subjected Force of Dislocation）的一般表达式 39

2.7　位错间的相互作用力（Interactive Force） 42

2.7.1 两个螺型位错间的相互作用力 43

2.7.2　两刃型位错间的相互作用力 45

2.8　位错与溶质原子（Solute Atoms）的交互作用能 48

2.7.3 刃型位错与螺型位错间的相互作用力 48

2.9　位错的半点阵（Semilattice）模型 51

2.9.1　P-N模型及其基本公式 52

2.9.2　位错中心宽度（Dislocation Central Width） 55

2.9.3　位错移动所需的临界切应力（Critical Shear Stress）（即P-N力） 56

2.10　位错的塞积群（Dislocation Pile-up Group） 58

2.10.1　塞积群中位错的分布（Distribution） 59

2.10.2　塞积群对障碍物（Barrier）的作用力 60

3　位错的运动与交割 62

3.1　位错的运动（Dislocation Movement） 62

3.1.1 刃型位错的滑移（Slip）运动 62

3.1.2　螺型位错及混合型位错的滑移运动 63

3.1.3　刃型位错的攀移（Climb）运动 65

3.1.4　螺型位错的交滑移（Cross Slip） 67

3.2.1 两个柏氏矢量互相垂直（Vertical）的刃型位错交割 69

3.2　运动位错的交割（Dislocation Intersection） 69

3.2.2　两个柏氏矢量互相平行（Parallel）的刃型位错交割 70

3.2.3 两个柏氏矢量垂直的刃型位错与螺型位错的交割 70

3.2.4 两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割 71

3.2.5　带割阶位错的运动 72

3.3　位错的增殖（Dislocation Multiplication） 74

4　实际晶体（Crystal）结构中的位错 76

4.1　实际晶体中位错的分类 76

4.2　实际晶体中位错的柏氏矢量 76

4.3　位错反应（Dislocation Reaction） 77

4.4　面心立方晶体（Face-centered Cubic Crystal）中的位错 78

4.4.1　堆垛层错（Stacking Fault） 78

4.4.2　不全位错（Partial Dislocation） 80

4.4.3　扩展位错（Extended Dislocation） 85

4.4.4　面角位错（Lomer-Cottrell Dislocation） 89

4.5　体心立方晶体（Body-centered Cubic Crystal）中的位错 90

4.5.1　全位错的合成反应（Synthetic Reaction of Perfect Dislocation） 91

4.5.2　层错（Stacking Fault） 92

4.5.3　不全位错 94

4.5.4　扩展位错 95

4.6　密排六方晶体（Hexagonal Close-packed Crystal）中的位错 97

4.6.1　层错 97

4.6.2　不全位错 98

4.6.3　位错的扩展 104

5　位错的来源及实验基础 106

5.1　位错概念的产生 106

5.2　位错的来源 108

5.3　位错的实验基础 111

5.3.1 浸蚀法（Etching Method） 112

5.3.2　缀饰法（Decorating Method） 113

5.3.3 透射电子显微（TEM）分析 115

5.3.4　X射线衍射分析（X-Ray Diffraction Analysis） 119

5.3.5　场离子显微分析（Field-Ion Microanalysis） 120

6　位错理论的应用 122

6.1　固溶强化效应（Solid Sloution Strengthening Effect） 122

6.1.1　弹性交互作用（Elastic Interaction） 122

6.1.2　化学交互作用（Chemical Interaction） 124

6.1.3　电学交互作用（Electrical Interaction） 126

6.1.4　几何交互作用（Geometrical Interaction） 127

6.2　第二相粒子强化效应（Strengthening Effect of Second phase Particles） 130

6.2.1 可变形粒子的强化效应（Strengthening Effects of Deformable Particles） 131

6.2.2　不可变形粒子的强化效应 132

6.3　晶界强化效应（Grain Boundary Strengthening Effect） 135

6.3.1　小角度晶界的结构（Structure of Low Angle Grain Boundary） 136

6.3.2 大角度晶界的结构（Structure of High Angle Grain Boundary） 139

6.3.3　晶界能（Grain Boundary Energy） 141

6.3.4　晶界的特性（Grain Boundary Characteristics） 143

6.3.5　晶界对金属塑性（Metallic Plasticity）的影响 143

6.4　加工硬化效应（Work-Hardening Effect） 146

6.4.1　单晶体（Single Crystal）的加工硬化 146

6.4.2　多晶体的加工硬化 151

6.4.3　加工硬化的理论（Theory）分析 152

参考文献 155