金属学复习 第二章 材料中的金属结构

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1、金属学复习第一章材料中的金属结构1晶体：是内部原子（离子、分子）按某种特定方式在三维空间内周期性规则重复排列固体。非晶体：内部原子无序排列的固体。即不存在长程的周期排列。2晶体的特点：1）各向异性2）从固态转变为液态时有固定的熔点，并发生体积的突变。3晶体结构：晶体中原子（离子或分子）在三维空间的具体排列方式。4空间点阵：由几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列。5阵点或结点：构成空间点阵的每一个点。6晶格：人为地将阵点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架。7晶胞：构成晶格的最基本单元。8晶体中原子列的方向称为晶向。（crystaldirections）晶向族：晶体中

2、原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向成为晶向族（Familyofdirections），用〈UVW〉表示。9通过空间点阵中的任意一组阵点的平面代表晶体中的原子平面，称为晶面。晶面族：晶体中具有等同条件，而只是空间位向不同的各组晶面称为晶面族。用{hkl}表示。晶面间距：相邻两个平行晶面间的距离，用dhkl表示从原点作（hkl）晶面的法线，则法线被最近的（hkl）面所交截的距离即是晶面间距常用密勒指数（Miller’sindex）来表示不同的晶向和晶面。10晶向[uvw]晶向族晶面（hkl）晶面族{hkl}****在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面必定互相垂直。11相交和

3、平行于某一晶向直线的所有晶面的组合称为晶带。该晶向称为晶带轴。晶带定律晶带轴[uvw]与该晶带中任一晶面（hkl）之间满足:hu+kv+lw=012原子半径（radiusofthemetallicatom）假设为原子间距的一半。晶胞中的原子数（Atomicnumberofunitcell）完全属于一个晶胞的原子的数目。配位数(coordinationnumber)(CN)晶体结构中任一原子周围最近邻且等距的原子数。致密度(Atomicpackingfactor)(APF)晶体结构中原子体积占总体积的百分数。晶体类型面心立方结构（FCC）体心立方结构（BCC）密排六方结构（HCP）配位数1

4、28c/a=1.633时为12否则记为6+6晶胞中原子数41+8×1/8=26致密度0.740.680.74常见金属γ-Fe、Al、Ni、Cu、AgAu、Ptα-Fe、Cr、V、Nb、Mo、β-Tiα-Ti、Mg、Zn,Be晶胞常数a和原子半径R的关系4R=根号2a4R=根号3a密排面{111}{110}{0001}原子密排方向<110><111><1120>？？？？？堆垛方式ABCABC非密堆结构ABAB晶体结构间隙正八面体和正四面体，且八面体间隙大于四面体间隙。八面体和四面体间隙相互独立。对称性较低，八比四小，且四包含在八中。面心立方中的间隙体心立方中的间隙密排六方中的间隙本章小结：

5、p基本概念：晶体、非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶向族、晶面族、晶面间距、晶带、晶带轴、配位数、致密度、八面体间隙、四面体间隙。p掌握确定晶向指数和晶面指数的方法。（立方晶系）p掌握典型金属的晶体结构及实例。nFCCAl铝γ-Fe铁Ni镍Cu铜nBCCα-Fe铁Cr铬V钒Nb铌nHCPMg镁Zn锌α-Ti钛Be铍晶胞中原子数配位数致密度原子半径p理解FCC和HCP两种堆垛方式的不同。p识别三种典型结构中的八面体间隙和四面体间隙位置。第二章晶体缺陷1晶体缺陷：实际晶体中与理想的点阵结构发生偏差。2缺陷分类（按缺陷的几何尺寸）：（1）点缺陷pointdefects（零维缺陷）：三维

6、方向上尺寸都很小。单个或几个原子。如空位、间隙原子、异类原子。（肖脱基空位）一对点缺陷（空位和间隙原子）称为弗兰克耳缺陷（2）线缺陷lineardefects（一维缺陷）：在两个方向上尺寸很小，一个方向上尺寸较大。原子列。如位错。（3）面缺陷planardefects（二维缺陷）：在一个方向上尺寸很小，另外两个方向上尺寸较大。原子面。如晶界、相界、表面。（4）体缺陷volumedefects：三维原子团。3空位和间隙原子是由原子的热运动产生的----热力学平衡缺陷P94图4-34过饱和点缺陷产生原因：高温淬火，辐照，冷加工5位错---用于解释金属的塑性变形-----滑移是塑性变形的基本方

7、式6位错类型及特点刃型位错螺型位错模型EFGH---半原子面EF---位错线形成原因**晶体形成的凝固过程中原子错排**空位片坍塌**局部滑移位错特征##是晶体中已滑移部分和未滑移部分的边界。##位错不能中断于晶体内部，而是终止于表面，晶界或相界，或是与其他位错相交，或者在晶体内部形成一个封闭的环。柏氏矢量表示位错区原子的畸变特征，包括畸变发生的晶向和大小方向：用晶向指数表示大小：矢量的长度滑移特征---柏氏矢量b︱位错线//位错线