工程材料13幻灯片课件.ppt

《工程材料13幻灯片课件.ppt》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、工程材料13１）材料性能:重点介绍金属材料的机械性能及其物理、化学、工艺性能的含义；２）金属学基础：重点研究金属和合金组织结构、结晶过程、塑性变形与再结晶及主要二元合金状态图的基本理论；３）热处理基础：重点研究改变钢铁材料内部组织结构及性能的原理和方法；４）常用机械工程材料：具体研究各种常用机械工程材料的种类、性能及用途。4课程教学内容2总学时：32学时本科课堂教学26学时绪论、金属材料的性能:1学时金属的结构与结晶：2学时金属的塑性变形与再结晶：2学时铁碳合金相图5学时钢的热处理：4学时工业用钢：4学时铸

2、铁：2学时有色金属及其合金：2学时非金属材料及复合材料:2学时机械零件的选材与工艺分析；2学时实验教学6学时5学时分配3实验一、铁碳合金平衡组织的观察及金相显微镜的使用实验；实验二、碳钢的热处理实验；实验三、碳钢不平衡组织、合金钢、铸铁及有色合金的观察6、实验内容41.1金属的晶体结构1.1.1晶体结构的基本概念晶体——内部原子（或离子）按一定几何形状有规则排列的固体。如天然金刚石、钻石、水晶、氯化钠、明矾等。固体金属均为晶体。非晶体——原子排列无规则的固体。如玻璃、松香、石腊、棉花、木材等。空间点阵（晶格

3、）——将构成晶体的实际质点（原子或离子）抽象为纯粹的几何阵点，并用直线连接起来构成的三维空间格架。晶胞——能够反映晶格特征的最小组成单元。图1-1晶体中的原子堆垛刚球模型（a）、晶格（b）和晶胞（c）示意图第一章材料的结构与性能5晶格参数——晶格的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a、b、c和三条棱边之间的夹角、、六个参数来描述晶格常数－－a、b、c。1.1.1晶体结构的基本概念图1-2晶格参数6体心立方晶格------金属中如Ti、V、Cr、Mo、W及-Fe等属此种晶格。面心立方晶格------金属中

4、如Al、Mn、Ni、Cu、Ag、Pt、Au、Pb及-Fe等属此种晶格。密排六方晶格------金属中如Zn、Mg、Be、Cd、-Ti及-Co等等属此种晶格。1.1.2三种常见的金属晶体结构(a)体心立方（b）面心立方（c）密排六方71.1.3常见金属晶体结构的特征（1）晶胞中的原子数面心立方晶格密排六方晶格体心立方晶格8（2）原子半径面心立方晶格密排六方晶格体心立方晶格9配位数——晶体结构中与任一原子周围最近邻的且等距离的原子数。配位数越大，晶体中原子排列就越紧密。（3）配位数和致密度面心立方晶格：1

5、2密排六方晶格：12体心立方晶格：810致密度------晶胞中所含原子的体积与晶胞体积的比值，即K=nU/V配位数大，则致密度亦大。式中：K------晶体的致密度；n------晶胞中所含原子的数目；U------每个原子的体积；V------晶胞的体积。面心立方晶格密排六方晶格体心立方晶格11表1—1三种典型金属晶体结构的特征晶格类型晶胞中的原子数原子半径配位数致密度体心立方280.68面心立方4120.74密排六方6120.7412（1）晶面------晶体中通过原子中心的平面。晶面指数------

6、用以表示晶面的数字符号称为晶面指数（hkl）。晶面指数的确定：设定一空间坐标系，原点位于待定晶面之外。求出待定晶面在各坐标轴上的截距为：11∞、11。取截距的倒数：110、112。将截距的倒数化为最小整数，放在圆括号内。1.1.4晶面、晶向及晶体的各向异性13晶面族------在同一种晶体结构中，原子排列情况完全相同的一组晶面，用{HKL}表示。如：{100}晶面族有：（100）、（010）和（001）晶面。{111}晶面族有：（111）、（11）、（11）和（11）晶面。14晶向族------原子排列情况

7、相同但空间位向不同的所有晶向，用表示。如：<110>晶向族包括：[110]、[101]、[011]、[]、[]、[]、[]、[]、[]、[]、[]、[]12个晶向；<111>晶向族包括：[111]、[]、[]、[]、[]、[]、[]、[]8个晶向。（2）晶向--------晶体中原子列所表示的方向。晶向指数------表示晶向的数字符号称为晶向指数。[uvw]晶向指数的确定：设定一空间坐标系，原点在待定晶向的一结点上。写出该晶向上另一结点的空间坐标值：即为001、10。将坐标值按比例化为最小整数：

8、001、210。将化好的整数记在方括号中。15（3）金属晶体的各向异性------金属晶体沿不同方向性能不相同的现象。晶体与非晶体最根本的差别之一是：晶体具有明显各向异性，而非金属具有各向同性。金属的各向异性一般表现在纯金属的单晶体中，而对于实际晶体，其各向异性就显示不出来了。与晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，因而它们之间的结合力大小不同有关。161.1.5实际金属的晶体结构基本概念：单晶体－－金属内部的晶