《金属的晶体结构》PPT课件

《《金属的晶体结构》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械工程材料主讲：张春花绪论课程内容:1、金属学基础（Ch1～5）2、热处理原理与工艺（Ch6）3、常用工程材料（Ch7～10）（主要学习金属材料）4、综合训练--机械零件选材及工艺路线（Ch11）基本要求:1、会合理选用材料;2、会制定合理的加工路线;3、会提出合理的热处理技术要求。绪论材料是人类社会发展的巨大推动力，是人类生产和生活的物质基础。石器时代青铜器时代铁器时代新材料时代绪论绪论工程材料的分类结构材料按性能特点分为功能材料工程材料：主要指结构材料绪论金属的晶体结构按原子排列的特征，可将固

2、体金属物质分为晶体和非晶体两大类。晶体：原子在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质。如金刚石、石墨等，固态金属一般属于晶体。非晶体：非晶体内部的原子则是无规则排列的，如玻璃、松香和沥青等。金属的晶体结构晶格：为了便于理解和描述晶体中原子排列的规律，可以近似地将晶体中每一个原子看成是一个点，并将各点用假想的线连接起来，就得到一个空间骨架，简称晶格晶胞：能够完全反映晶格特征的最小几何单元(最小平行六面体)。金属的晶体结构晶格特征参数晶格常数：表示晶胞几何形状、大小的参数。如立方晶胞：三棱边a、b、c；三

3、棱边夹角α、β、γ。晶胞所占原子数：指一个晶胞所占的原子总数。金属的晶体结构配位数：指晶体结构中与任何一个原子最近邻且等距离的原子数目。致密度：晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比。配位数和致密度可衡量晶胞中原子排列的紧密程度。金属的晶体结构常见的金属晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三种类型。１.体心立方晶格体心立方的晶格是一个立方体，其中心和八个角上各有一个原子，如图所示。属于这类晶格的金属有α-Fe、Cr、W、V等。它们都具有较好的塑性和较大的强度。金属的晶体结构体心立方晶胞特征：

4、(1)晶格常数：a=b=c，α=β=γ=90°；(2)晶胞原子数：一个体心立方晶胞所含的原子数为：8×1/8+1=2(3)原子半径：金属的晶体结构(4)致密度：(5)配位数：配位数为8。配位数越大，原子排列越紧密。金属的晶体结构2.面心立方晶格面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，其六个面中心和八个角上各有一个原子，如图所示。属于这类晶格的金属有γ-Fe、Cu、Al、Ni等。它们都具有较好的塑性。金属的晶体结构面心立方晶格特征：(1)晶格常数：a=b=c，α=β=γ=90°(2)晶胞原子数：(3)原子半径

5、：(4)致密度：0.74(5)配位数：12金属的晶体结构３.密排六方晶格密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体，其上下底面的中心和十二个角上各有一个原子，且在六方柱体的中间还有三个原子，如图所示。属于这类晶格的金属有Ｍg、Ｚn、Ｃd、Ｂe等。这类金属塑性较差。金属的晶体结构密排六方晶胞特征：(1)晶格常数：正六边形的边长a和两底面之间的距离c，两相邻侧面之间夹角为120°，侧面与底面之间夹角为90°(2)晶胞原子数：12(3)原子半径：(4)致密度：0.74(5)配位数：12金属的晶体结构晶面指数和晶向指数

6、通过晶体原子中心的平面叫做晶面；任意两个原子之间连线所指方向叫做晶向。晶面指数和晶向指数：为了研究晶格中不同晶面和晶向的原子排列情况及其在空间的位向，而给出的一种统一的表示方法。金属的晶体结构金属的晶体结构金属的晶体结构金属的晶体结构金属的晶体结构金属的晶体结构密排面和密排方向体心立方晶格中｛110｝为密排面，<111>为密排方向。面心立方晶格中｛111｝为密排面，<110>为密排方向。密排六方晶格中的｛0001｝为密排面，<11ˉ0>为密排方向。实际金属的晶体结构单晶体：晶格位向完全一致的晶体。实际

7、金属是由结晶方位不同的小单晶体构成。小单晶体——晶粒晶粒之间的交界——晶界一个晶粒内部存在位向差很小的小晶粒—亚晶粒。亚晶粒之间的界面——亚晶界实际金属的晶体结构晶体缺陷：晶体内部原子的规则排列受到干扰而破坏的区域。根据晶体缺陷的几何形态特征，可将其分为以下三类：?点缺陷?线缺陷?面缺陷实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构Ⅱ亚晶界：在金属中，每个晶粒内的原子排列会出现位向差极小(<1°)的亚结构，在亚结构之间就有亚晶界。共格界面Ⅲ相界：半共格界面非共格界面实际

8、金属的晶体结构总结1、金属的晶格有体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构，由于致密度的不同从一种晶格到另一种的变化会引起体积的变化。2、点缺陷—造成局部晶格畸变，使金属的电阻率；屈服强度增加，密度发生变化。实际金属的晶体结构3、线缺陷—形成位错对金属的机械性能影响很大，位错极少时，金属强度很高，位错密度越大，金属强度也会提高。4、面缺陷—晶界和亚晶界越多，晶粒越细，金属强度越高，金属塑性变形的能力越大，塑性越好。习题2.体心立方体：、V；面心：Al、c