判断HCP位错类型的两个问题

1.什么是a位错，c位错，c+a位错？

2.如何区分三种位错？

问题一：什么是a位错，

c位错，c+a位错？

众所周知，在HCP晶体中位错有三个明显的伯氏矢量：

1. a位错：1/3<11-20>

2. c位错：<0001>

3. c+a位错：1/3<11-23>

晶体材料的塑性与其结构中所具有的可动滑移系的数目密切相关。

在其它外部条件相同的情况下，滑移系越多，滑移过程可能采取的空间取向就越多，塑性也越好

在hcp合金中，常见滑移系可分为五种：

表1  HCP常见滑移系

图1 HCP常见滑移系

<c+a>锥面滑移能够提供5个独立的滑移系，特别是其滑移方向<11-23>，能够很好地调节沿c轴方向的变形，即使在基面和棱柱面滑移系不能开动的情况下也能完全满足Von-Mises 准则。

所以在透射电镜中，HCP金属会更加关注c+a位错开动情况。

问题二：如何区分三种位错？

在上一篇文章中有说到，在TEM中：

位错类型，可以通过消光规律来判断

首先还是根据不同g、b来制作一个消光表。

下面是我已整理好一张位错消光表：

表2 HCP g·b消光表

下面是HCP [2-1-10]和[01-10]的标准电子衍射花样：

图2  HCP[2-1-10]标准电子衍射花样

图3  HCP[01-10]标准电子衍射花样

所以按照标准电子衍射花样表来看，可以在[2-1-10]或者[01-10]带轴下分别拍摄2个g矢量，如图2、图3红色箭头所示，来确定三种位错类型。

g·b表、所选择的g矢量都有了之后，下面来看具体位错类型怎么判断。

分析步骤还是跟上一期文章一样：

图4 Mg中[2-1-10]、[01-10] 的 g矢量 明场像

分析过程

01.选择目标位错

选择位错：

如图4中黄色线段-位错，蓝色线段-位错，绿色线段-位错

02.确定伯氏矢量

根据消光表来确定每根位错的伯氏矢量：

由上表可知，<c+a>位错无论是在那个g矢量下都不会消光，所以示例图中黄色线段-位错 为<c+a>位错

由上表可知，<c>位错仅在g=[0002]下可见，而在g=[01-10]和g=[-2110]下不可见，所以示例图中蓝色线段-位错为<c>位错

由上表可知，<a>位错是在g=[01-10]和g=[-2110]下可见，在g=[0002]不可见，所以示例图绿色线段-位错为<a>位错

由此方法就可以判断每根位错的位错类型