Page 9 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）

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图 4 bcc 晶体中的派尔斯势和螺型位错运动示意图 ᇏݓࣁඋ࿐߶

将形成扭结对所需要的能量设为 E ，扭结对移动所需要的能量设为 E ， ᇏݓࣁඋ࿐߶
k
m
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则可将位错迁移至下一稳定位置的速度表示为：
 E  E 
v  v exp  k m  （6）
0
 kT 
式中， v 表示通过位错段长度和振动因子等所得到的常数， k 表示玻尔兹
0
曼常数，T 表示绝对温度。当 E >> E 时，位错速度为：
k
m
 E 
v  v exp  k  （7）
0
 kT 
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位错速度取决于扭结对的形成速度。bcc 金属的低温屈服应力取决于位错速

度，因此，应变速度和位错速度之间的关系如下：

   bv （8）

式中，  表示可移动位错密度。将式（7）代入式（8）可得：

 E 
   bv exp  k  （9）
0
 kT ᇏݓࣁඋ࿐߶

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通常，需要在恒定（初始）的应变速度条件下检测温度对屈服应力的影响。
这种情况下，位错运动的活化能不受晶粒尺寸影响，而是随着温度的上升呈比

例增高，如图 5 所示。晶粒尺寸不会影响活化能是因为位错所需要克服的势垒

包括短势垒和长势垒。短势垒指的是能够以晶格热振动克服的势垒，通常小于

5b（b：伯格斯矢量）。能够克服这种势垒的应力称为有效应力（ ），属于随
e
温度条件发生变化的应力分量（具体包括上文所述派尔斯势、与固溶原子的相

互作用以及与邻位错的交割等）。另外，长势垒是指晶格振动所无法克服的势
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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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