合金元素对镁合金塑性变形能力的影响与材料设计(6)_毕业论文

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合金元素对镁合金塑性变形能力的影响与材料设计(6)

2.4层错能与广义层错能

堆垛层错(stackingfault),晶体中由于堆垛顺序不同于正常顺序而引起的一种面缺陷,是由于一个不全位错扫过滑移面时所造成的区域面积不完整性,我们称之为层错。例如面心立方晶体的(111)面上经过了一个不全位错后,密排面的堆垛顺序由ABCABC变为了ABAB,这一过程便构成了层错。层错属于缺陷的一种,并且层错破坏了晶体的周期完整性并且引起了能量的升高[18]。其中产生单位面积所需能量就被称为层错能。

广义层错能(generalizedstackingfaultenergy,GSFE)是层错概念的一个拓展概念,把特定的位移扩展到了任意位移,最早是由Vitek在1968年定量提出(相应的滑动概念由Frenklel在1920年提出)。Vitek最早给出能量差的表示方法,GSFE又称为二维能量面。GSFE梯度给出了Peierls-Nabarro模型中的恢复力,从而能够更加精确的定位位错的芯结构及peierls应力,此后J.R.Rice在1992年提出不稳定层错能的概念(unstablestackingfaultenergy,USF),它决定了位错成核所需要克服的势垒高度。广义层错能GSFE定义为由超晶胞的两部分沿着

位错面开始滑移,滑移至时的能量E()与=0时能量的差值。公式如下:

本文通过研究镁合金的广义层错能,来探究分析滑移机制以及位错结构,如下图所示为Mg的基面与柱面的广义层错能面[19-25]。

(责任编辑:qin)