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1、金属材料及热处理第一章金属的晶体结构和结晶回顾上一章节内容在过去两千年中的很长一段时间，中国是世界上最大和最先进的国家，直到18世纪末，中国的国内生产总值约占全球25%，1820年为33%。中国的人均收入在12世纪前一直领先于西欧，在18世纪前一直领先于世界平均水平。后来，它错过了工业革命，经济出现停滞，1949年GDP仅占世界5%。31669,N.Steno,晶面角守恒定律1885,A.Bravais,晶体空间点阵学说1912,M.Laue*,晶体的X射线衍射1915,W.H.BraggandW.L.Bragg**X射线晶
2、体结构分析方法电子显微镜（SEM、TEM）扫描探针显微术***（STM、AFM）微观组织理论大发展合金相图、X射线，位错理论Reaumur(1722)Hill(1748)在放大镜下观察出晶粒Sorbit发现并描述了细珠光体Young(1807)提出材料弹性模量概念Barlow(1826)关于材料强度的测定Tehernoff(1861)发表了钢临界点的实验报告Wshery(1860-1870)关于拉伸、扭转、变曲应力的工作及得出的第一条S-N曲线，开辟了材料、组织与性能间关系的科学研究金属材料与热处理：是一门研究金属材料的成分
3、、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。金属与非金属的比较金属非金属1．常温时，除了汞是液体外，其它金属都是固体常温时，除了溴是液体外，有些是气体，有些是固体2．一般密度比较大一般密度比较小3．有金属光泽大多没有金属光泽4．大多是热及电的良导体,电阻通常随着温度的增高而增大大多不是热和电的良导体，电阻通常随温度的增高而减小5．大多具有展性和延性大多不具有展性和延性6．固体金属大多属金属晶体固体大多属分子型晶体7．蒸气分子大多是单原子的蒸气（或气体）分子大多是双原子或多原子的1、金属光泽当光线投射到金属表面上时
4、，自由电子吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光(全反射),绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅是灰蓝色，因为它们较易吸收某一些频率的光。金属光泽只有在其为晶体时才能表现出来，粉末状金属一般都呈暗灰色或黑色(漫散射)。许多金属在光的照射下能放出电子(光电效应)。另一些在加热到高温时能放出电子(热电现象)。2、金属的导电性和导热性大多数金属有良好的导电性和导热性。常见金属的导电和导热能力由大到小的顺序排列如下：Ag银，Cu铜，Au金，Al铝，Zn锌，Pt铂，Sn锡，Fe铁，
5、Pb铅，Hg汞。3、超导电性金属材料的电阻通常随温度的降低而减小。1911年H.K.Onnes发现汞冷到低于4.2K时，其电阻突然消失,导电性差不多是无限大,这种性质称为超导电性。具有超导性质的物体称为超导体。超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T0)。超导体的电阻为零，也就是电流在超导体中通过时没有任何损失。金属的物理性质4、金属的延展性：可以抽成细丝。例如最细的白金丝直径为1/5000mm，可以压成薄片，例如最薄的金箔，可达1/10000mm厚。5、金属的密度：锂、钠、钾比水轻，锇、铁等比水重。6、金属的硬度：一般较
6、大，它们之间有很大差别。有的坚硬,如铬、钨等；有些软,可用小刀切割如钠、钾等。7、金属的熔点金属的熔点一般较高，但高低差别较大。最难熔的是钨，最易熔的是汞、铯和镓。汞在常温下是液体，铯和镓在手上受热就能熔化。8、金属玻璃(非晶态金属)将某些金属熔融后,以极快的速度淬冷。由于冷却速度极快,高温时金属原子的无序状态被“冻结”,不能形成密堆积结构，得到与玻璃类似结构的物质,故称为金属玻璃。金属玻璃同时具有高强度和高韧性、优良的耐腐蚀性和良好的磁学性能，因此它有许多重要的用途。典型的金属玻璃有两大类：一类是过渡金属与某些非金属形成的
7、合金；另一类是过渡金属间组成的合金。9、金属的内聚力所谓内聚力就是物质内部质点间的相互作用力,也就是金属键的强度，即核和自由电子间的引力。金属的内聚力可以用它的升华热衡量。金属键的强度（用升华热度量）主要决定于(1)原子的大小，随原子半径增大升华热减小；(2)价电子数增加，升华热随之增加。1.晶体的基本概念原子作无序排列；没有固定的熔点；各向同性。所有的金属和合金都是晶体晶格—原子排列形成的空间格子晶胞—组成晶格的最基本单元晶体：非晶体：原子作有序排列；有固定的熔点；各向异性。Fe原子直径约为：1.24*10^-8cm常见的
8、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。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。（1）体心立方晶格bcc-Fe、W、V、Mo等2.面心立方晶格面心立
