材料百科

滑移系

2023-05-01

slip system

简介

晶体通过滑移产生塑性变形时,
由滑移面和其上的滑移方向所组成的
系统。滑移面一般是原子的密排面或
较密排的面,而滑移方向总是原子的
密排方向。晶体结构不同,滑移系的数
目也不同。在面心立方晶体中,滑移总
是在原子最密排的 {111}晶面族上发
生,而且只沿着原子移动距离最小的
最密排的<10>晶向族进行。就是说,
如果在 (111)晶面上产生滑移,则有
三个可能发生的滑移系统,即 (111)
[10]、(111)[10]和(111) [01]。
又因为面心立方晶体有四组不同位向
的 {111} 晶面,每个晶面上有三个
<10>晶向,所以面心立方晶体总共
有12个滑移系。对于其他的金属晶体
结构,滑移系有较大变化,如表所示。
密排六方晶体实际具有的可滑移方向
<110>最少, 只有三个;体心立方晶
体中的可能滑移方向<111>共有四个,
但由于滑移面较多,其滑移系共有48
个。这些滑移系分属几个不同的滑移
方向,因此,滑移从一个滑移面转移到
另一个滑移面,即发生交滑移比较容
易,致使滑移线呈波纹状。在实际的密
排六方金属中,轴比c/a并不等于刚
球模型中的理想值1.633。对于c/a>
1.633的金属,往往优先在底面即
(0001)<110>滑移系上产生滑移;而
对于c/a<1.633的金属,滑移通常在
另外两个滑移面{100}和{101}构
成的滑移系上产生。

晶体结构 滑移方向 滑移面 实 例
面心立方 <110> {111} Cu,Al,Ni,Pb,Au,Ag,Fe
体心立方 <111> {110}

{211}

{321}

Fe,W,Mo,Nb,Ta Fe,W,Mo,Na Fe,K
密排六方 <110> (0001)

{100}

{101}

Cd,Zn,Mg,Ti,Be,Co Ti,Mg,Zr,Be Ti,Mg