实际晶体中的位错

单位位错的柏氏矢量一定平行于各自晶体的最密 排方向。
面心立方结构： b为a/2<110> ，b ? 2 a
2
密排六方结构： b为a/3<1120> b ? a
体心立方结构： b为a/2<111>
b ? 3a 2
纸面为滑移 面(111)，左侧为未滑移区，右侧 为已滑移区，均属正常堆垛，在已滑移区和未滑移 区的交界处存在一个单位位错。当位错线在滑移面 扫过之后，滑移面上下的原子排列整齐如旧。单位 位错滑移时，不破坏滑移面上下原子排列的完整性， 因此单位位错又称为 完整位错。
(e) 即使是刃型 Shockley 不全位错也只能滑移，不能 攀移，因为滑移面上部（或下部）原子的扩散不会 导致层错消失，因而有层错区和无层错区之间总是 存在着边界线，即肖克莱不全位错线。
(f ) 即使是螺型肖克莱不全位错也不能交滑移，因 为螺型肖克莱不全位错是沿〈 112〉方向，而不是沿 两个{111}面（主滑移面和交滑移面）的交线〈 110〉
氏矢量方向为 [110]
晶向，
b =1/2[110]
；半原子面

[112]
将滑移面 (111)水平放置，攀移面 (110)则为垂直位 置，FCC 中刃型全位错如图所示。由于形成位错时不
能改变FCC 的晶体结构，故在 a层和b层之间必须插入 b、
Shockley 分位错的定义： 在FCC 晶体中位于 {111}晶面上柏氏矢量为
b=a/6<112> 的位错。
肖克莱(Shockley)不全位错(刃型)的结构
位错线左侧的正常堆垛区的原子由 B位置沿柏 氏矢量 b2滑移到 C 位置，即层错区扩大，不全位错 向左滑移。肖克莱不全位错可以是刃型、螺型和 混合型。肖克莱不全位错可以滑移。
3.2.4 实际晶体中的位错
实际上晶体中的位错决定于晶体结构及能量 条件两个因素。在此特别讨论面心立方晶体中的 位错。
(1)实际晶体结构中的 单位位错——全位错
柏氏矢量为沿着滑移方向的原子间距的 整数 倍的位错称为 全位错。若沿着滑移方向连接相邻 原子的矢量为 s，则全位错的柏氏矢量 b=ns，n为 正整数。当 n=1时，这样的全位错的能量最低，此 时位错称为 单位位错，也称为 完整位错。
层错破坏了晶体中正常的周期性，使电子发生 额外的散射，从而使能量增加，但是层错不产生点 阵畸变，因此层错能比晶界能低得多。
金属中出现层错的几率与层错能的大小有关。 在层错能高的材料如铝中，则其中看不到层错； 在层错能低的材料如奥氏体不锈钢或 α黄铜中，可 能形成大量的层错。见表 7-4。
FCC中全位错滑移时原子的滑动距径 B层原子 的滑动分两步： B→C→B
对于多层 (111)面按 ABCABC …顺序堆垛而成 的 FCC晶体， B层原子滑 移到 C位置时就形成了一 层层错，增加了晶体的层 错能。如果层错能较小， 则B层原子会停留亚稳的 C 位置；若层错能较大，则 B原子会连续滑移两次而 回到 B位置。
晶体中的层错区与正常堆垛区的交界即是不全位 错。在面心立方晶体中，存在两种不全位错，即是 肖 克莱(Shockley) 不全位错 和弗兰克(Frank) 不全位错 。
FCC中全位错滑移时原子的滑动路径 B层原子的滑动分两步：B→C→B
FCC 晶体的全位错的柏氏矢量应为 b=a/2<110> ， 简写成b=1/2<110> 。全位错的滑移面是 {111}，刃型位 错的攀移面（垂直于滑移面和滑移方向的平面）是 {110}。
如图中FCC 晶体的
滑移面为 (111)晶面，柏
a两层半原子面才能形成全位错。
(2)不全位错
在实际晶体中，存在的柏氏矢量 小于最短平移矢 量(即最近邻的两个原子间距 )的位错叫 部分位错。柏 氏矢量不等于最短平移矢量的整数倍的位错叫 不全位 错。
不全位错沿滑移面扫过之后，滑移面上下层原子 不再占有平常的位置，产生了错排，形成了 堆垛层错 (Stacking fault) 。在密排面上，将上下部分晶体作适 当的相对滑移，或在正常的堆垛顺序中抽出一层或插 入一层均可形成层错。
Shockley 分位错的特点：
(a) 位于孪生面上，柏氏矢量沿孪生方向，且小于 孪生方向上的原子间距 :
(b) 不仅是已滑移区和未滑移区的边界，而且是有 层错区和无层错区的边界。
(c) 可以是刃型、螺型或混合型。
(d) 只能通过局部滑移形成。即使是刃型 Shockley 不 全位错也不能通过插入半原子面得到，因为插入半 原子面不可能导致形成大片层错区。
方向，故它不可能从一个滑移面转到另一个滑移面 上交滑移。