位错理论及其应用

第1章位错的发展简史1

第2章位错的结构3

2.1位错的基本类型3

2.1.1刃型位错3

2.1.2螺型位错4

2.1.3混合型位错5

2.2位错的结构特征6

2.2.1柏氏矢量的确定6

2.2.2柏氏矢量的表示法8

2.2.3柏氏矢量的守恒性8

第3章位错的弹性理论11

3.1弹性力学的基本知识11

3.1.1弹性体及弹性连续介质11

3.1.2记号与正负11

3.1.3平衡微分方程14

3.1.4应变与位移的关系19

3.1.5应力与应变的关系22

3.1.6用位移分量表示平衡方程24

3.2直刃型位错的应力场25

3.2.1应力场模型25

3.2.2应力场的数学表达式：26

3.2.3应力场的特点33

3.3螺型位错的应力场34

3.4位错的应变能36

3.4.1刃型位错的应变能37

3.4.2螺型位错的应变能38

3.4.3混合型位错的应变能38

3.4.4结论39

3.5位错的线张力40

3.5.1直线位错40

3.5.2弯曲位错41

3.5.3弯曲位错的向心恢复力(f)42

3.6应力场对位错的作用力43

3.6.1求位错所受的力43

3.6.2位错受力的一般表达式45

3.7位错间的相互作用力48

3.7.1两个螺型位错间的相互作用力49

3.7.2两刃型位错间的相互作用力51

3.7.3刃型位错与螺型位错间的相互作用力56

3.8位错与溶质原子的交互作用能56

3.9位错的半点阵模型59

3.9.1P-N模型及其基本公式59

3.9.2位错中心宽度63

3.9.3位错移动所需的临界切应力，即P-N力64

3.10位错的塞积群67

3.10.1塞积群中位错的分布68

3.10.2塞积群对障碍物的作用力69

第4章位错的运动与交割71

4.1位错的运动71

4.1.1刃型位错的滑移运动71

4.1.2螺型位错及混合型位错的滑移运动72

4.1.3刃型位错的攀移运动73

4.1.4螺型位错的交滑移77

4.2运动位错的交割79

4.2.1两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割79

4.2.2两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割80

4.2.3两个柏氏矢量垂直的刃型位错与螺型位错的交割81

4.2.4两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割82

4.2.5带割阶位错的运动82

4.3位错的增殖84

第5章实际晶体结构中的位错87

5.1实际晶体中位错的分类87

5.2实际晶体中位错的柏氏矢量87

5.3位错反应88

5.4面心立方晶体中的位错89

5.4.1堆垛层错89

5.4.2不全位错91

5.4.3扩展位错97

5.4.4面角位错101

5.5体心立方晶体中的位错103

5.5.1全位错的合成反应104

5.5.2层错105

5.5.3不全位错108

5.5.4扩展位错109

5.6密排六方晶体中的位错111

5.6.1层错111

5.6.2不全位错112

5.6.3位错的扩展119

第6章位错的来源及实验基础121

6.1位错概念的产生121

6.2位错的来源123

6.3位错的实验基础126

6.3.1浸蚀法126

6.3.2缀饰法128

6.3.3透射电子显微分析129

6.3.4X射线衍衬显微分析134

6.3.5场离子显微分析135

第7章位错理论的应用137

7.1固溶强化效应137

7.1.1弹性交互作用137

7.1.2化学交互作用139

7.1.3电学交互作用142

7.1.4几何交互作用142

7.2第二相粒子强化效应145

7.2.1可变形粒子的强化效应146

7.2.2不可变形粒子的强化效应147

7.3晶界强化效应149

7.3.1小角度晶界的结构151

7.3.2大角度晶界的结构154

7.3.3晶界能156

7.3.4晶界的特性158

7.3.5晶界对金属塑性的影响158

7.4加工硬化效应161

7.4.1单晶体的加工硬化161

7.4.2多晶体的加工硬化166

7.4.3加工硬化的理论分析166

参考文献169

　　本书是“高等学校规划教材”之一，系统地介绍了位错的基本理论及其在工程领域中的应用。本书可作为大学金属材料及热处理和其他热加工专业以及冷加工专业的本科生及研究生的教材，也可供相关学科领域科研及技术人员参考。　　本书系统地介绍了位错的基本理论及其在工程领域中的应用，主要内容包括位错的结构；位错的弹性理论；位错的运动与交割；实际晶体结构中的位错；位错的来源及实验基础；位错理论的应用。