铝镁合金中位错网络与位错子反应的电显微镜透射观察

电子显微镜薄膜技术是研究晶体中位错分布与交互作用的最直观工具。自从1956年以来,这种技术越来越受到广泛的重视,并已取得显著的进展,详见最近的文献总结。 我们在Al-Mg合金薄膜中经常观察到位错网络,其中大多数是不规则的,但有时也观察到平行排列的直线群或四方网络,与小角度晶界的倾斜或扭转晶界模型相符。此外,还观察到一些典型的位错反应,与Whelan在不锈钢和Amelinckx用缀蚀法在NaCl和KCl中的观察结果相似,现将这些初步观察结果简单报导如下。     

晶体中滑移的位错机构研究

在研究岩盐型晶体的塑性变形中,用偏振光方法观察晶体中在塑性变形时出现的双折射光带,并结合用显微干涉仪对晶体表面的研究,观察到晶体中发生滑移时滑移带两端所发生的滑移距离恆不相等。根据这一结果,用腐蚀方法观察晶体中的位错排列,并和双折射光带及表面干涉图形的研究对比,全面地验证了离子型晶体中滑移过程的位错机构。此外,还证明了腐蚀坑和位错之间的一一对应的关系,并用实验方法证明了晶体滑移面内存在着符号不同的位错。     

在铝镁合金的疲劳载荷过程中溶质原子与位错的交互作用

本文进行了淬火状态的、含0.52,0.91,3.46和5.15％Mg的铝合金的扭转疲劳试验,测定了相应的ΔE-N曲线和T_m-N曲线。实验结果指出,对于含镁量为0.52,0.91％的试样来说,当表面扭应变较小时,ΔE在起始时,随着应力循环数的增加而下降。当表面扭应变增大时,ΔE-N曲线始而变平,继而上升,直至达到一较高值才稳定下来。当试样中的含镁量为3.46％时,在扭应变不太大时,ΔE-N曲线的变化情况与Al-4％Cu合金的相象,不过当扭应变足够大时,ΔE起始时上升,并且经过一个峯值又下降。当含镁量增至5.15％时,ΔE-N曲线的表现已完全与Al-4％Cu合金的相象,在所用的最高表面扭应变下也并不表现出明显的峯值。对于所用的各种成分的试样来说,最大抗扭矩T_m起始总是上升的。上述结果都可以根据溶质镁原子在疲劳过程中渐渐进入位错,形成气团来解释。可以认为,在铝镁合金的情形,产生ΔE的因素以及影响ΔE的大小的因素,对于疲劳载荷的起始阶段来说,可能都主要是由于气团的作用。当含镁量较低时,对于足够高的表面扭应变来说,气团较为松动,位错能够拖着气团运动,从而需要作功,使ΔE和T_m都上升。但当合镁量较高时,或表面扭应变不太大时,在疲劳一起始就形成了能够对于位错起钉扎作用的足够浓的气团。继续进行疲劳时,进入位错的溶质原子将使位错的动性进一步降低,导致ΔE起始下降,T_m起始上升。此外,还对于经过不同时效处理的Al-0.52％Mg和Al-3.46％Mg合金进行了疲劳试验,观测到应变时效现象,这与上述的溶质原子气团模型相合。     

镍铬合金中的位错运动与位错反应

对镍铬合金中单一滑移面内和两个滑移面间的位错反应,特别是动态下的反应,进行了透射电子显微镜观察,并对其中的一些位错组态进行了衍衬分析。1.六角位错网络主要是单一滑移面内柏氏矢量相差120°的两组位错间反应的结果;2.与螺型位错一样,刃型或混合型位错也能在两个滑移面间交滑移;3.两个滑移面间的位错反应有时在其截线方向生成不滑动的位错(如L.C.位错锁)并不能完全阻挡住这两个滑移面上的位错运动;4.在含铝、钛的镍铬合金中,超点阵位错的反应与不含铝、钛的合金或无序固溶体中的位错反应相似。关键词：     

不同温度下bcc-Fe中螺位错滑移及其与½[11(1)]位错环相互作用行为

采用分子动力学方法模拟研究了不同温度下bcc-Fe中螺位错滑移行为和螺位错与?[11(1)]位错环相互作用机制.结果表明,螺位错在低温2 K剪切应力下主要沿((2)11)面滑移;随温度逐渐升高到823 K,它容易发生交滑移,该交滑移在((1)11)和((2)11)面之间交替进行,因此随温度升高,临界剪切应力逐渐降低.当...     

不同温度下bcc-Fe中螺位错滑移及其与1/2[111ˉ]位错环相互作用行为

采用分子动力学方法模拟研究了不同温度下bcc-Fe中螺位错滑移行为和螺位错与1/2[11ˉ1]位错环相互作用机制.结果表明,螺位错在低温2 K剪切应力下主要沿(ˉ211)面滑移;随温度逐渐升高到823 K,它容易发生交滑移,该交滑移在(ˉ110)和(ˉ211)面之间交替进行,因此随温度升高,临界剪切应力逐渐降低.当螺位错滑移靠近位错环时,不同温度下螺位错与位错环相互作用机制不同:低温2 K时,螺位错与位错环之间存在斥力作用,当螺位错滑移靠近位错环过程中,螺位错发生交滑移,切应力比无位错环时有所降低;中温300 K和600 K时,螺位错与位错环间斥力对螺位错的滑移影响减弱,螺位错会滑移通过位错环并与之形成螺旋结构,阻碍螺位错继续滑移,切应力有所升高;高温823 K时,螺位错因热激活更易发生交滑移,位错环也会滑移,两者在整个剪切过程中不接触,剪切应力最低.     

疲劳载荷作用下铝镁合金中的粗滑移区的形成

过去关于铝和铝铜合金的研究工作指出,在疲劳载荷过程中的能量消耗(△E)所发生的变化可以分成两个不同的阶段。第一阶段相当于位错的被钉札,在第二阶段里△E的再上升则表示已有粗滑移区出现。为了进一步验证这种看法,在本文中用含镁量为0.52,0.91,3.46和5.15％的铝合金进行了扭转疲劳试验,测定了经过各种应力循环数N以后的滞后迴线的面积,从而算出在每次循环中的能量消耗△E。在疲劳载荷经过不同循环数后,试样表面进行金相观测的结果指出,对于所用的合金而言,滑移痕迹的变化都表现出两个明显不同的阶段。在第一阶段里,常常观察到几组细而直的滑移线均匀分布在一个晶粒内。在第二阶段里,某一组滑移线变得集中而粗化成簇。一般而言,在镁含量较低(0.52,0.91％)的合金里,以及当扭应变较大时,粗滑移区出现得较早。将所观察到的△E-N曲线的变化与粗滑移区的出现做了比较,并且考虑到在疲劳载荷过程中第一阶段和第二阶段的△E可能发生重迭的情况,指出了试样里出现粗滑移区可以引起△E在疲劳后期的再上升。这与过去关于铝和铝铜合金所得结果相合。本文还讨论了位错在疲劳载荷第一阶段里被溶质原子气团所钉札的状态与粗滑移区的随后形成的联系。     

相界上运动位错的弹性场

本文推广Eshelby等人关于无限各向异性介质中静止直线位错的处理方法,提出了计算两相介质中相界面上匀速运动位错弹性场的方案。本文所提出的简便方法有一般的适用性,可直接用于研究在相界面上高速运动的相变位错的行为,从而有助于理解位错运动在无扩散相变过程中的作用。最后对本文的方法及观察到的场中的间断面作了简短讨论。关键词：     

超导体中涡旋运动损耗与Anderson相滑移理论

本文用G L唯象理论结合Anderson相滑移理论讨论了第Ⅱ类高温超导体中的涡旋以V运动在超流电流上产生电压的损耗原因 ,并将结果与M .Tinkham的Josephson相滑移理论进行了比较 .     

单晶硅片中的位错在快速热处理过程中的滑移

研究了单晶硅片中维氏压痕诱生的位错在不同气氛下高温快速热处理中的滑移行为.研究表明: 在快速热处理时, 位错在压痕残余应力的弛豫过程中能发生快速滑移; 当快速热处理温度高于1100℃时, 在氮气氛下处理的硅片比在氩气氛下处理的硅片有更小的位错滑移距离. 我们认为这是由于氮气氛下的高温快速热处理在压痕处注入的氮原子钉扎了位错, 增加了位错的临界滑移应力, 从而在相当程度上抑制了位错的滑移. 可以推断氮气氛下的高温快速热处理注入的氮原子增强了硅片的机械强度.关键词：快速热处理位错滑移机械性能单晶硅