工程材料及其热处理 二章 工程材料的基础知识

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1、第2章金属与合金的晶体结构和二元合金相图山东建筑大学影响材料性能的因素1.原子的种类2.原子间的结合方式3.原子的排列4.组织5.加工工艺工程/合成制备方法引言第一节金属的晶体结构一、晶体与非晶体1.晶体：晶体中的原子是有序排列，即原子或离子按一定的几何形状有规律的排列的物体。2.非晶体：晶体中原子的排列是无序的。原子的排列方式金属的性能晶体非晶体3.与晶体有关的几个概念把晶体中的原子假想为几何的结点，用直线从其中心连接起来，使之构成一个空间格子（空间点阵）晶面：晶格中各种方位的原子面。xyzabc晶

2、格:晶向：晶格中由结点（原子）所组成的任一直线，则代表晶体空间的一个方向，这种方向称为晶向。晶胞：构成晶格的最基本的几何单元称为晶胞。晶格常数与夹角：晶胞的边长大小的尺寸（a,b,c）称为晶格常数。，，。晶胞原子数：一个晶胞内包含的原子数目。致密度：晶胞中原子的体积与晶胞体积之比。1、常见的晶格类型.体心立方晶格body—centeredcubiclattice特点：b较好。如：＜912℃Fe,Cr,Mo,V等。体心立方晶格含有2个原子体积组成。.面心立方晶格face—centeredcubicla

3、ttice特点：较好。如：＞912℃Fe,Cu,Al等金属。含有4个原子体积组成。面心立方晶格二、金属的晶体结构.密排六方晶格hexagonalclosepackedlattice特点：硬度高、脆性大。如：锌(Zn),镁(Mg),镉(Cd)等金属。abCa=b＜c.晶格致密度——原子排列的紧密程度。致密度=————=———原子体积晶胞体积—43πr3a3结果：体心=0.68面心=0.74六方=0.74原子半径r=a2.实际晶体的结构单晶体：原子从一个核心按同一方向进行排列生长而成的晶体由不同方位的单晶体组

4、成的晶体多晶体：金属的实际晶体结构（一）、多晶体结构晶粒晶界多晶体示意图由多个单晶粒组成的晶体为多晶体通常：钢铁材料晶粒尺寸为0.1～0.001mm◆显微组织：在显微镜下观察到其形态、大小、分布不同的组成物。（二）、晶体缺陷1、点缺陷：在长、宽、高方向尺寸都有很小变化的一种缺陷。↗↘间隙原子晶格空位1、点缺陷晶格空位置换原子间隙原子点缺陷2、线缺陷：在晶格中呈线状分布的缺陷。↗↗，↘↘3、面缺陷：呈面状分布的缺陷。↑↑，↓↓线缺陷面缺陷刃型位错晶界