
金屬單晶很柔軟,很容易發(fā)生原子層間的滑動(dòng),所以稍加力氣就能讓它變形。

一層原子與另一層原子發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),是一個(gè)一個(gè)接連發(fā)生的,而不是整體的移動(dòng),所需的能量大大減少,所以不需要多大力氣就能把金屬拉長(zhǎng)。

圖中標(biāo)出的三個(gè)原子可以在晶體中自由的移動(dòng)。這樣的原子團(tuán)就叫位錯(cuò),是一種晶格缺陷,大量的位錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致金屬的變形。這樣的原子團(tuán)自由的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了金屬形狀的改變。
不過,如果金屬晶體中出現(xiàn)了雜質(zhì),那么位錯(cuò)在靠近雜質(zhì)時(shí)會(huì)被捕獲,動(dòng)不了了,可能是縫隙太小,可能是吸力過大。于是,純金屬中摻入了雜質(zhì),反而使金屬變硬了,不容易變形了。這也是合金比純金屬硬度高的一個(gè)原因。比如,摻了碳的鋼就比純鐵硬的多。
對(duì)于純金屬,還可以通過加工硬化的方法制造缺陷,通過捶打和彎曲,制造出大量方向不同的位錯(cuò),它們互相制約,結(jié)果都不能自由運(yùn)動(dòng)了。
將一條軟銅帶彎曲后就會(huì)變得很堅(jiān)硬,也是這個(gè)原因。
想要恢復(fù)柔軟的狀態(tài)就需要退火,加熱到特定溫度然后冷卻,使金屬重新結(jié)晶為一個(gè)整體,消除內(nèi)部缺陷。
除了滑移位錯(cuò),還有螺形位錯(cuò)。

像一個(gè)螺旋,由此得名。在晶體生長(zhǎng)中起著重要作用。
這一節(jié)了解了:
滑移,位錯(cuò),雜質(zhì),加工硬化。