题目
单晶体塑性变形时,滑移比孪生()A. 容易B. 困难C. 同样D. 不一定
单晶体塑性变形时,滑移比孪生()
A. 容易
B. 困难
C. 同样
D. 不一定
题目解答
答案
A. 容易
解析
本题考查单晶体塑性变形中中滑移和孪生孪生的相关知识。。解题思路是通过对比滑移和孪生的变形机制、所需切应力等方面的特点,来判断哪种变形方式更容易发生。
在单晶体塑性变形过程中,滑移和孪生是两种常见的变形方式。
- 变形机制:
- 滑移是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生滑动的现象。滑移是通过位错的运动来实现的,位错在晶体中运动时,遇到的阻力相对较小。
- 设位错运动的阻力为$F_1$,位错在晶体中运动时,主要受到晶格阻力、位错间相互作用等因素的影响。一般来说,位错可以通过攀移、交滑移等方式绕过一些障碍物,使得其运动相对较为容易。
- 孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生切变的现象。孪生变形时,原子的移动的距离与孪生面间距成正比,且原子移动的方向与孪生面垂直。孪生变形需要原子进行协同移动,形成新的晶体取向,这个过程需要克服较大的晶格阻力。设孪生变形时原子移动所需克服的阻力为$F_2$,由于原子需要进行协同移动,需要打破原有的晶格结构,重新排列形成新的晶格,所以$F_2>F_1$。
- 所需切应力:
- 滑移所需的切应力较小,一般在$10^{-4} - 10^{-3}$数量级。这是因为位错运动的能量消耗相对较低,只需要较小的外力就可以使位错在晶体中运动,从而实现滑移。
- 孪生所需的切应力较大,通常比滑移所需的切应力大一个数量级左右。这是由于孪生变形时原子的协同移动需要更大的能量来克服晶格阻力。
综合以上分析,单晶体塑性变形时,滑移比孪生更容易发生。