本书是“高等学校规划教材”之一，系统地介绍了位错的基本理论及其在工程领域中的应用。本书可作为大学金属材料及热处理和其他热加工专业以及冷加工专业的本科生及研究生的教材，也可供相关学科领域科研及技术人员参考。

本书系统地介绍了位错的基本理论及其在工程领域中的应用，主要内容包括位错的结构；位错的弹性理论；位错的运动与交割；实际晶体结构中的位错；位错的来源及实验基础；位错理论的应用。

本书可作为大学金属材料及热处理和其他热加工专业以及冷加工专业的本科生及研究生的教材，也可供相关学科领域科研及技术人员参考。

第1章 位错的发展简史 1

第2章 位错的结构 3

2.1 位错的基本类型 3

2.1.1 刃型位错 3

2.1.2 螺型位错 4

2.1.3 混合型位错 5

2.2 位错的结构特征 6

2.2.1 柏氏矢量的确定 6

2.2.2 柏氏矢量的表示法 8

2.2.3 柏氏矢量的守恒性 8

第3章 位错的弹性理论 11

3.1 弹性力学的基本知识 11

3.1.1 弹性体及弹性连续介质 11

3.1.2 记号与正负 11

3.1.3 平衡微分方程 14

3.1.4 应变与位移的关系 19

3.1.5 应力与应变的关系 22

3.1.6 用位移分量表示平衡方程 24

3.2 直刃型位错的应力场 25

3.2.1 应力场模型 25

3.2.2 应力场的数学表达式： 26

3.2.3 应力场的特点 33

3.3 螺型位错的应力场 34

3.4 位错的应变能 36

3.4.1 刃型位错的应变能 37

3.4.2 螺型位错的应变能 38

3.4.3 混合型位错的应变能 38

3.4.4 结论 39

3.5 位错的线张力 40

3.5.1 直线位错 40

3.5.2 弯曲位错 41

3.5.3 弯曲位错的向心恢复力(f) 42

3.6 应力场对位错的作用力 43

3.6.1求位错所受的力 43

3.6.2 位错受力的一般表达式 45

3.7 位错间的相互作用力 48

3.7.1 两个螺型位错间的相互作用力 49

3.7.2 两刃型位错间的相互作用力 51

3.7.3 刃型位错与螺型位错间的相互作用力 56

3.8 位错与溶质原子的交互作用能 56

3.9 位错的半点阵模型 59

3.9.1 P-N模型及其基本公式 59

3.9.2 位错中心宽度 63

3.9.3 位错移动所需的临界切应力，即P-N力 64

3.10 位错的塞积群 67

3.10.1 塞积群中位错的分布 68

3.10.2 塞积群对障碍物的作用力 69

第4章 位错的运动与交割 71

4.1 位错的运动 71

4.1.1 刃型位错的滑移运动 71

4.1.2 螺型位错及混合型位错的滑移运动 72

4.1.3 刃型位错的攀移运动 73

4.1.4 螺型位错的交滑移 77

4.2 运动位错的交割 79

4.2.1 两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割 79

4.2.2 两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割 80

4.2.3 两个柏氏矢量垂直的刃型位错与螺型位错的交割 81

4.2.4 两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割 82

4.2.5 带割阶位错的运动 82

4.3 位错的增殖 84

第5章 实际晶体结构中的位错 87

5.1 实际晶体中位错的分类 87

5.2 实际晶体中位错的柏氏矢量 87

5.3 位错反应 88

5.4 面心立方晶体中的位错 89

5.4.1 堆垛层错 89

5.4.2 不全位错 91

5.4.3 扩展位错 97

5.4.4 面角位错 101

5.5 体心立方晶体中的位错 103

5.5.1 全位错的合成反应 104

5.5.2 层错 105

5.5.3 不全位错 108

5.5.4 扩展位错 109

5.6 密排六方晶体中的位错 111

5.6.1 层错 111

5.6.2 不全位错 112

5.6.3 位错的扩展 119

第6章 位错的来源及实验基础 121

6.1 位错概念的产生 121

6.2 位错的来源 123

6.3 位错的实验基础 126

6.3.1 浸蚀法 126

6.3.2 缀饰法 128

6.3.3 透射电子显微分析 129

6.3.4 X射线衍衬显微分析 134

6.3.5 场离子显微分析 135

第7章 位错理论的应用 137

7.1 固溶强化效应 137

7.1.1 弹性交互作用 137

7.1.2 化学交互作用 139

7.1.3 电学交互作用 142

7.1.4 几何交互作用 142

7.2 第二相粒子强化效应 145

7.2.1 可变形粒子的强化效应 146

7.2.2 不可变形粒子的强化效应 147

7.3 晶界强化效应 149

7.3.1 小角度晶界的结构 151

7.3.2 大角度晶界的结构 154

7.3.3 晶界能 156

7.3.4 晶界的特性 158

7.3.5 晶界对金属塑性的影响 158

7.4 加工硬化效应 161

7.4.1 单晶体的加工硬化 161

7.4.2多晶体的加工硬化 166

7.4.3 加工硬化的理论分析 166

参考文献 169