b
θ v 图5 图4
10 何谓可动位错和固定位错？就fcc晶体中的可动位错和固定位错各举两个实例，它们在塑性变形时各起什么作用？
11 一个右螺型位错，把其位错线的正方向反向，是否会变成左螺型位错？为什么？
12 回答下列问题：
1 写出两平行螺型位错间的交互作用力公式，分别说明两个平行的同号和异号螺型位错间的交互作用力。
2 在一个刃型位错的应力场中，有一个与之平行的螺型位错，二者之间是否产生交互作用力？为什么？
13 在fcc晶体中，位错反应a/2[-110]?a/6[-211]+a/6[-12-1]能否进行？写出反应后扩展位错宽度的表达式和式中各符号的含义；若反应前的a/2[-110]是刃位错，则反应后的扩展位错能进行何种运动？能在哪个晶面上进行运动？
14 螺旋位错的能量公式为Es=Gb2Ln(R/r0)/4?。若金属材料亚晶尺寸为R=10-3~10-4cm，r0约为10-8cm。（1）试估算Es（2）估算Al中长度为1个柏氏矢量的螺型位错割阶的能量，b=a/2{101}，a=2.8A
15 分析下列反应能够进行的原因
1 a/2[10-1]?a/6[11-2]+a/6[2-1-1]
2 求上述两肖克莱不全位错扩展宽度d。 3 计算出两扩展位错间的作用力。
16 图5所示方向相同的两个平行刃型位错，位于平行滑移面上，相距h，问：
1 ?为何值时，这两个位错在滑移方向上作用力为零。 3 ?值在何范围两位错相互吸引？
要使两位错在各自滑移面上相向运动需要施加多大切应力？方向如何？ 2 要使两位错在各自滑移面上反向运动，需施加多大切应力？方向如何？
图示的两个平行刃型位错位于平行的滑移面上，若方向相反，问：?=45O，?=90O时在方
h 向上两个位错间相互作用力为多少？
18 图6所示fcc结构两个相交的滑移面(111)和(11-1)，其上柏氏矢量分别为a/2[10-1]和a/2[011]的位错，当层错能不高时，两个全位错分解为扩展位错。
1 写出（111）与（111）两个滑移面上两全位错所分解为肖克莱不全位错的两个反应式。
2 如果两扩展位错运动，当它们在两个滑移面交线AB相遇时，两领先不全位错将发生如下反应：
a/6[2-1-1]+a/6[-121]?a/6[110]
分析a/6[110]为何类型位错，能否自由滑移，对加工硬化有何作用。
图6
19 平衡空位浓度与温度有何关系？高温淬火对低温扩散速度有何影响？
20 设AB为一混合位错，其位错线方向与柏氏矢量方向如图7所示，试画出B点处
的刃型位错分量，并说明它是正刃型位错还是负刃型位错？
b
B
1
图8
图7
21 Fcc晶体可动滑移系为（11-1）[-110]
1． 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量，并说明之。 2． 如果滑移是由纯刃位错引起的，试指出位错线的方向。
3． 如滑移是由纯螺旋位错引起的，试指出位错线方向。
如该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试计算单位刃型位错和单位螺型受力大小和方向。A=0.2nm
22 试说明：
1 汇集在晶内任意一点的各位错线，其柏氏矢量之和为零。 2 螺型位错的应力场是径向对称的。
23 分析位错与空位，间隙原子之间各种可能的相互作用与转化，并指出在哪些实际过程中发生？
25 两螺型位错，其中一个含一对扭折，另一个含一对割阶，如图8所示： 1． 在图上标明扭折与割阶，指出其柏氏矢量方向。 2． 若图面为fcc的（111）面，试分析，这对位错线段，哪一对比较容易通过自身滑移消失？ 3． 含割阶的螺型位错，在滑移时怎样造成空位。
24 在一个刃型位错附近放置另一个刃型位错，其位置如图9所示（I，II，III，IV，V位
置），两刃型位错同号，问它们在滑移面上受力方向如何？
5 4 3
2
1 图9
27 铜单晶（fcc）三维位错网络结点之间平均距离为D： 1． 计算位错增殖所需应力?
2． 如此应力决定材料剪切强度，为达到u/100的强度值，D值多大。
已知：u=50MPa a=0.36nm
28 从以下各点详细比较刃型位错与螺型位错：
（1）位错线与柏氏矢量的关系 （2）位错进行滑移与攀移运动 （3）位错周围的应力场 （4）位错的交割 （5）与晶界的关系 （6）应力场的对称性
29 分析FCC[-101]晶向上一个单位位错，可与[12-1]晶向上的一个肖克莱不全位错合成一个弗兰克不全位错。
1 求合成弗兰克不全位错的柏氏矢量。 2 这合成位错能否滑移，为什么？
3 从能量上分析这个反应能否进行？
30 写出下列位错可滑移面，并指出是何种类型位错？
1 B1=[00-1]位错线的运动方向为[110] 2 B2=1/6[11-2]位错线的走向为[-101]
31 在面心立方晶体中把两个平行且同号的单位螺型位错从相距100nm推近到3nm需做多少功？已知：a=0.3nm，G=7×107Pa
32 图10所示的某fcc晶体中的两个扩展位错其可动性有何差别？各能进行何种运动，并作简要说明。 b=a/2[-10a/6[-1-12] b=a/2[-1a/6[-1-12] 1] 01]
a/6[-211a/6[-21
（111） （111） 图10
33. 在柏氏矢量为b的位错I的应力场中，存在位错II，其柏氏矢量为b2，如图11，位错I，II均为刃型位错，问：位错I的应力场中哪一个应力分量使位错II滑移，哪一个应力分量使位错II攀移，写出其受力表达式（不考虑位错运动时所受阻力）。 F A Fy II B r θ I 图11
34 某fcc晶体的滑移系为(11-1)[-110]，回答如下问题：
1． 引起滑移的单位柏氏矢量，并说明。
2． 如滑移是纯刃型位错引起的，指出位错线方向。 3． 滑移时位错线运动方向。 h C 图12
4． 如滑移系作用的切应力为? ，写出单位刃型位错线受力大小与方向。
35 已知铜的空位形成能为1.1eV，问从27? 升温到1000? 时空位浓度增加多少倍（取A=1）
36 判断图12示三条相互平行位错线L1，L2和L3性质异同之处。已知：?b1?=?b2?=?b3? (夹角?1=?2=?3)
第七章 金属冷变形
本章主要内容：
晶体的变形过程：弹性变形，塑性变形，断裂，应力—应变曲线
单晶体的塑性变形：滑移：滑移线，滑移系，交滑移，多系滑移，滑移的位错解释 临界分切应力，拉伸和压缩时晶体的转动 其它变形方式：孪生，扭析 单晶体的应力—应变曲线
多晶体的塑性变形：晶粒取向的影响，晶界的影响
晶粒大小对材料性能的影响：Hall-Petch公式，高温强度 单相固溶体合金的变形：固溶强化，屈服现象，应变时效 复相合金的变形：第二相的影响
塑性变形中金属的组织，性能变化：组织变化，加工硬化，内应力，织构
金属及合金强化的位错解释：Cottroll气团，位错的相互交截，带割阶的位错运动，Lomer-Cottrell位错，加工硬化的位错解释，绕过机制（Orowan机制），切过机制
1 填空
1 Hcp金属的滑移系是由___________________________________所组成。 2 单晶滑移时临界分切应力公式为_______________________。
3 金属材料的性能出现方向性，可能时由下列组织结构产生，__________________，________________，____________________。
4 孪生时发生均匀切变的那个晶面称为_____________，切变的方向称为_____________。 5 bcc晶体（011）面上的滑移方向是____________和______________，（-101）面上的滑移方向是______________和____________________。 6 单晶体试样拉伸时，其滑移面向着与拉伸轴_________的方向转动，压缩时滑移面朝着与压力轴___________的方向转动。
7 Fcc晶体滑移面是____________________，滑移方向是__________________，共有_______________个滑移系，当拉伸轴沿[001]方向时具有__________个等效滑移系。
8 在常温下，Mg晶体的滑移面是_________，滑移方向是______________，?-Fe的滑移面是____________，滑移方向是_______________________。
9 多晶体塑性变形时，由于___________________和_____________的影响，其变形阻力比单晶体大。