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铃木气团

/Suzuki atmosphere/
条目作者李奇余永宁
条目作者李奇

李奇

余永宁

余永宁

最后更新 2022-01-20
浏览 319
最后更新 2022-01-20
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溶质原子在层错区的富集。

英文名称
Suzuki atmosphere
所属学科
冶金工程

层错区的边界是不全位错。这种偏聚是位错与溶质原子交互作用的一种形式,但这种交互作用不是弹性的而是化学性的。气团不明显随温度变化,它在高温时显得比较重要。

铃木气团形成的根本原因在于层错处溶质原子的能量不同于处在基质中的能量。在溶质与溶剂原子分数分别为,溶质原子的化学势为,层错能为的系统中,如果层错处溶质与溶剂原子的剩余浓度满足关系,则有:


这表示当溶质在层错处偏聚时,平衡层错能量将会随着溶质成分的增加而降低,造成层错对溶质原子的吸附而形成铃木气团。反之,如果溶质成分增加使层错能升高,则层错将排斥溶质原子而造成退吸附,这就是铃木效应的另一种可能情况。铃木气团的产生降低了层错能,将使扩展位错的宽度增加。

铃木气团的存在对位错的运动具有明显的钉扎作用,因而对合金材料的屈服强度有重要影响,可以提高面心立方合金的稳定性,抑制FCC→HCP相变的发生。密排结构晶体,如面心立方结构晶体,扩展位错的层错区相当于一薄层的密排六方结构区,厚度约有几个原子间距,若溶体含高价的金属溶质原子,它们进入层错区达一定量,使层错中的自由电子浓度(平均每个原子的自由电子数)超过1.05时,层错能会急剧降低,当电子浓度达到面心立方结构基体与密排六方结构的电子浓度稳定界限(1.4)时,层错能降低至最小值。合金中铃木气团对位错移动有拖曳作用。

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