Page 8 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）
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图 3 Hirsch 的 bbc 晶格螺型位错分解模型（a）分解前（b）分解后 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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）面和（11 ）面，如图 3
这种情况下位错分别扩展至（ 112 ）面、（ 121 ᇏݓࣁඋ࿐߶ ᇏݓࣁඋ࿐߶
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（b）所示。扩展后的螺型位错各自位于不同的滑移面上，无法继续以原来的状
态在（ 112 ）面上运动。因此，扩展位错需要通过一端合并才能形成完全位错。
Hirsch 通过模型分析认为，派尔斯势来自于合并能垒。但由于 bcc 晶体的堆垛
层错能极高，实际上并不太可能发生上述分解反应。此外，计算位错芯时也未
发现螺型位错的扩展迹象。因此，鈴木研究模型中的原子几何排列情况解释
bcc 晶体中派尔斯势的来源更为合理。
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近年来，相关研究人员还利用第一性原理对螺型位错的派尔斯势进行了计
算。计算结果表明，铁的螺型位错派尔斯势约为 30～40meV。另外，虽然根据
温度对活化体积的影响情况预测铁中螺型位错的派尔斯势呈双驼峰状，但第一
原理计算中并未发现这样的派尔斯势驼峰。
1.3 螺型位错的扭结对（kink-pair）形成运动
派尔斯势较高的晶体中，螺型位错通过形成扭结对克服势能。图 4（a）所
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示为纯螺型位错横向位于派尔斯势底部的情况。其中，派尔斯势周期与原子列
周期相对应。首先，由部分螺型位错形成能够克服派尔斯势的扭结对（图 4
（b））。所形成的扭结对局部呈刃型。然后，扭结对沿螺型位错线的方向彼此
分离，使整个螺型位错迁移至下一个派尔斯势谷（图 4（c））位置处。所以，
克服派尔斯势的基本过程分为形成扭结对和扭结对运动两个阶段。
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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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