什麼是差排
晶體中原子排列呈線狀紊亂的缺陷。差排在滑移面上移動，使金屬發生塑性變形。有刃差排、螺旋差排與混合差排。
日文名稱: 転位
「差排」出現在8領域的19道練習題中（高溫材料與潛變, 熱處理與金屬材料, 晶體缺陷與擴散等）。
這個名詞所屬的領域: 晶體缺陷與擴散
有差排金屬就會變弱
一次使整個原子面錯動所需的理論剪切強度，估計約為剛性模數的10分之1，但實際的金屬在其1000分之1以下的應力就會降伏。說明這個巨大差異的就是差排。有差排時，不需要同時切斷原子的鍵結，只要逐步重組差排線附近的鍵結，晶體就會錯動。這就像移動地毯上的皺褶來使整張地毯錯動一樣。因此金屬塑性變形的難易，取決於差排有多容易運動。
刃差排與螺旋差排
差排的種類由表示錯動大小與方向的布格向量b與差排線方向的關係決定。刃差排是插入多餘半原子面的形態，b垂直於差排線。螺旋差排中原子面像螺旋階梯般相連，b平行於差排線。一般的差排是兩者混合的混合差排。刃差排的滑移面限定為1個，在高溫下可吸收或放出空位而上下移動，即攀移運動。螺旋差排則可移到其他滑移面上，進行交叉滑移。
強化就是阻礙差排的運動
金屬的強化方法，大多是藉由阻礙差排的運動而成立的。固溶強化以溶質原子的應變場，析出硬化以微細的析出物，晶粒細化以晶界，加工硬化以差排彼此的纏結，分別阻止差排。冷加工時差排密度由10¹⁰ m⁻² 左右增加到10¹⁵ m⁻² 左右，強度上升但延性下降。反之，以退火發生回復或再結晶時差排密度下降，柔軟性與延性恢復。
觀察與在半導體中的影響
差排可在TEM中以應變造成的繞射對比線直接觀察。在表面上，蝕刻會在差排與表面相交處形成蝕刻坑，因此可計算其密度以評估差排密度。矽晶圓幾乎以無差排的方式製造，但若在製程中因熱應力等導入差排，會成為漏電流增加或金屬雜質析出的位置。成長晶格常數不同的膜時，界面會導入錯配差排以緩和應變，膜中有時會殘留穿透差排。
練習差排的題目
在刃差排中，布格向量與差排線的關係，下列何者正確？
- A互相垂直
- B互相平行
- C恆成45°
FCC金屬全差排的布格向量為 (a/2)<110>。在鋁（晶格常數0.405 nm）中，其大小最接近下列何者？
- A約0.405 nm
- B約0.351 nm
- C約0.286 nm
常見問題
差排是如何增加的？
在塑性變形中，兩端被固定的差排呈弓狀凸出並接連形成環圈，經由Frank-Read源等機制增殖。因此加工越進行，差排密度越高，而發生加工硬化。
差排與布格向量的關係是什麼？
在差排周圍繞一圈作出封閉迴路，與完美晶體相比會殘留無法閉合的錯動量。這就是布格向量，表示差排通過時晶體錯動的量與方向。
陶瓷中差排為何不易運動？
在離子鍵中，必須以同號離子不互相靠近的方式滑移；在共價鍵中，鍵結的方向性很強，因此滑移系統有限，派爾斯應力大。所以在室溫下，於塑性變形之前就會發生脆性破壞。
解析中的「差排」
刃差排是多餘的半原子面插入晶體中所形成的差排，布格向量b垂直於差排線。
在刃差排中，布格向量與差排線的關係，下列何者正確？這等於FCC中最鄰近的原子間距，差排會選擇最密方向上最短的晶格平移向量作為布格向量。
FCC金屬全差排的布格向量為 (a/2)<110>。在鋁（晶格常數0.405 nm）中，其大小最接近下列何者？降伏強度與硬度由差排運動的難易決定，是對顯微組織敏感的性質，會因熱處理或加工而大幅改變。
關於鋼的楊氏模數的敘述，下列何者正確？在BCC金屬中，使差排運動所需的應力（派爾斯應力）隨溫度降低而急遽增大，因此在低溫下降伏前就會發生劈裂破壞，沙丕衝擊試驗的吸收能在某溫度範圍內急遽下降。
在低溫下明顯出現由延性轉為脆性的轉移（延性-脆性轉移）的材料是下列何者？之後保持在室溫（自然時效）或100〜200℃左右（人工時效），便會生成GP區、θ″相、θ′相等微細且與母相整合或半整合的析出物，阻礙差排運動而提高強度。
Al-Cu合金（杜拉鋁系）析出硬化處理的步驟，下列何者正確？
出現「差排」的題目（19題）
- 在刃差排中，布格向量與差排線的關係，下列何者正確？
- FCC金屬全差排的布格向量為 (a/2)<110>。在鋁（晶格常數0.405 nm）中，其大小最接近下列何者？
- 關於鋼的楊氏模數的敘述，下列何者正確？
- 在低溫下明顯出現由延性轉為脆性的轉移（延性-脆性轉移）的材料是下列何者？
- Al-Cu合金（杜拉鋁系）析出硬化處理的步驟，下列何者正確？
- 關於置換型固溶強化的敘述，下列何者正確？
- 將直徑10.0 mm的銅線抽拉成直徑8.0 mm。冷加工度（斷面縮減率）為下列何者？
- 關於將冷加工金屬加熱時的再結晶，下列敘述何者正確？
- 在鐵中形成間隙型固溶體的溶質元素組合，下列何者正確？
- 將冷加工的金屬以不發生再結晶程度的溫度加熱時所發生的回復，下列敘述何者正確？
- 用於齒列矯正線與支架的Ni-Ti合金（約50 at%Ni），其超彈性的機制下列何者正確？使用溫度高於逆相變結束溫度Af。
- 對表面平滑的金屬材料反覆施加低於降伏應力的應力振幅時，關於疲勞裂縫的生成，下列敘述何者正確？
- 某Zr基塊狀金屬玻璃的降伏強度為1.8 GPa，楊氏模數為90 GPa。以 σy/E 估算的彈性應變極限，與結晶性金屬材料的比較，正確的組合為下列何者？
- 關於金屬玻璃在室溫下的塑性變形，下列敘述何者正確？
- 關於在一定負荷與溫度下量測的潛變曲線（應變與時間的關係）的3個階段，下列敘述何者正確？