材料中存在大量位錯,原子在刃位錯線附近發生畸變,使能量增加,晶體處於不穩定狀態。溶質原子會“有意識地”聚集在刃位錯的拉伸部分(正刃以下,負刃以上),因為這樣會減少晶格畸變,使系統更加穩定。這時,位錯原子要想移動就要克服更大的阻力,也就是所謂的“科特雷爾大氣”。
這會影響到外力作用下位錯的位移——阻力會增大,這就是某些金屬屈服的原因。無論置換固溶體還是間隙固溶體,固溶體的硬度和強度總是高於純金屬,並且隨著溶質原子濃度的增加,溶質原子和溶劑原子的尺寸差增大(置換固溶體的情況下),強化效果增強。?
石的氣團:
“斯諾克氣團”。當填隙溶質原子在體心立方晶體中不對稱扭曲時,它們與刃位錯和螺旋位錯都相互作用。α-Fe中C、N原子與螺旋位錯相互作用形成的氣團稱為“施氣團”。施氣團在鋼鐵材料中比科特雷爾大氣更容易形成,但其運動阻力與科特雷爾大氣相似。
其實我們通常說的C(N)原子在α-Fe中形成氣團,就包括這兩種形式。只有從有錯位的交易分析中,我們才能人為地把它們分開。氣團理論是由科特雷爾提出的,它包括科特雷爾大氣和施的氣團。