机械工程材料-课件-第二章.ppt

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1、第二章碳钢碳钢是一种以铁、碳两种元素为主要成分的合金。优点：良好的力学性能和加工性能机械制造工业中应用最为广泛的金属材料。本章在纯铁的组织和性能基础上讨论铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系。第一节纯铁的组织和性能一.纯铁的结晶1.过冷现象和过冷度：结晶：物质从液体转变为晶体的过程。第二章纯铁的组织和性能平衡结晶温度：称理论结晶温度过冷现象：在实际结晶过程中Tn总是低于T0。过冷度：两者之间的温度差称为…结晶潜热结晶在恒温下进行第一节纯铁的组织和性能一.纯铁的结晶：1.过冷现象和过冷度：同一物质，

2、冷却速度愈大，Tn愈低，则过冷度愈大。在非常缓慢的冷却条件下，过冷度极小第二章纯铁的组织和性能物质的性质、纯度、结晶冷却速度过冷度影响因素：第一节纯铁的组织和性能一.纯铁的结晶：1.过冷现象和过冷度：第二章纯铁的组织和性能过冷度是物质结晶的必要条件：自由能：物质能够对外做功的能量第一节纯铁的组织和性能一.纯铁的结晶：2.结晶过程—形核与长大第二章纯铁的组织和性能(a)(b)(c)(d)(e)(f)形成晶核晶核长大全部结晶形态：不规则的晶粒组成的多晶体一个晶粒由一个晶核长成晶界第一节纯铁的组织和性能

3、一.纯铁的结晶：2.结晶过程—形核与长大第二章纯铁的组织和性能第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构1.晶体结构的基本概念第二章纯铁的组织和性能晶体：原子在空间呈规则排列的物体。结点或阵点：把原子抽象为规则排列于空间的几何点。空间点阵：结点在空间的排列方式。晶面：点阵中的结点所组成的平面代表晶体中的原子平面晶向：点阵中的结点按直线排列代表晶体中的原子列晶格：把点阵中的结点用一系列平行直线连接起来构成的空间格子。晶胞：构成晶格的最基本单元。第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：1.晶体结构的基

4、本概念第二章纯铁的组织和性能第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能体心立方晶格参数Cr、V、Mo、W和α-Fe等30多种第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能体心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能体心立方晶格参数原子数：原子半径：第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体

5、典型结构第二章纯铁的组织和性能体心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数Al、Cu、Ni和γ-Fe等约20种第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数原子数：原子半径：第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶

6、体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能面心立方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能密排六方晶格参数Mg、Zn、Cd、Be等20多种第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能密排六方晶格参数原子数：原子半径：第一节

7、纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能密排六方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能密排六方晶格参数第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能晶向第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能晶向指数晶向指数的确定方法①建立以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系。②

8、定出该晶向上任两点的坐标。③用末点坐标减去始点坐标。④将相减后所得结果约成互质整数，加一方括号。第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能晶面及晶面指数晶面指数的确定方法①在以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系中取该晶面在各坐标轴上的截距。②取截距的倒数。③将倒数约成互质整数，加一圆括号。第一节纯铁的组织和性能二.纯铁的晶体结构：金属晶体典型结构第二章纯铁的组织和性能单晶体：一个晶粒组成，晶格方向完全一致各向异性多晶体：由许多晶粒组成。每个晶粒