強化機構與差排

拉伸單晶圓棒。拉伸軸與滑移面法線的夾角為60°、拉伸軸與滑移方向的夾角為40°的滑移系,臨界分解剪應力為0.80 MPa時,此滑移系開始滑移的拉伸應力最接近下列何者?不考慮其他滑移系。

  1. A約0.31 MPa
  2. B約1.6 MPa
  3. C約2.1 MPa
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正確答案:C. 約2.1 MPa

作用在滑移系上的分解剪應力為 τ = σ cosφ cosλ(Schmid定律),cosφ cosλ稱為Schmid因子。此處 cos60° × cos40° = 0.500 × 0.766 ≈ 0.383,因此開始滑移的應力為 σ = 0.80/0.383 ≈ 2.1 MPa。約0.31 MPa是把臨界分解剪應力乘上Schmid因子的值,約1.6 MPa是只除以cosφ而忘了cosλ的值。Schmid因子在滑移面法線與滑移方向都與拉伸軸成45°時達到最大值0.5,滑移面與拉伸軸平行或垂直時為0,該滑移系不會滑移。在單晶中,因子最大的滑移系最先滑移。

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