Page 4 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）

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 国外钢铁技术信息 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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（一）力学性能基础（位错运动和加工硬化）（上）

田中 将己

九州大学 工程研究生院（日本）

1. 铁素体位错运动行为 ᇏݓࣁඋ࿐߶

1.1 派尔斯应力
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塑性变形可以通过位错运动进行描述。因此，塑性变形过程中起始临界解

析剪切应力（critical resolved shear stress: CRSS）的大小与位错运动阻力的大小

密切相关。通常，位错运动的阻力越大，临界解析剪切应力就越大。位错运动

需要克服由于晶体结构（即，原子排列周期性）所产生的势垒。此外，位错运

动最基本的阻力来自于派尔斯应力。由于绝对零度（0K）情况下不会发生晶格

振动（热），位错运动必须克服名为派尔斯势的能量屏障。如果将位错过程中
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稍微偏离平衡位置时的位移量设为αb（α＜1，b：伯格斯矢量），将位错势设为

位置α的函数 E（α），那么，在仅考虑以位错平衡位置为起点的αb 位移量时，

可以根据 Peach-Koehler 公式用位错势的位置导数将晶格所产生的位错力 F 表示

为：
 
 E 
F  
   b ᇏݓࣁඋ࿐߶
1 E  

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  （1）
b  

如果将位错周围的剪切应力设为 ，则可以根据外应力作用下长度方向上
的位错力表示为：

F  b  （2）

进而可以根据式（1）和式（2）将位错剪切应力表示为：

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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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