金属与合金的晶体结构.ppt

晶体的缺陷例如：改性高锰钢的显微组织：在高锰钢中添加微量合金元素，并通过沉淀强化热处理，获得的组织由奥氏体和弥散分布的合金碳化物构成。第64页,共66页，星期六，2024年，5月本章小结金属材料一般都是晶体，掌握三种典型的晶体结构，认识合金的相结构类型及其特点，理解实际晶体中的晶体缺陷及其对材料性能的影响，为后续内容的学习打下基础。第65页,共66页，星期六，2024年，5月*感谢大家观看第66页,共66页，星期六，2024年，5月**库仑力（coulombforce）：F=KQ1Q2/r2，K=8.9880x109库仑定律：在真空中两个静止的点电荷q1及q2之间的相互作用力的大小和q1q2的乘积成正比，和它们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸引。**取晶胞角上的某一点为坐标原点，沿其三条棱边作为X、Y、Z轴，称为晶轴。规定：在坐标原点的前、右、上方为正方向；反之为负方向。**晶胞的三个棱边长度相等，三棱边间夹角均为90，构成立方体。除了在晶胞的八个角上各有一个原子外，在立方体的中心还有一个原子。**1、原子半径：在体心立方晶胞中，原子沿立方体对角线紧密地接触着。 设：晶胞的点阵常数(或晶格常数)为a，则立方体对角线的长度为，等于4个原子半径。 所以体心立方晶胞中的原子半径为：2、原子数：由于晶格是由大量晶胞堆垛而成，因而晶胞每个角上的原子是同时属于与其相邻的八个晶胞所共有，故只有1/8个原子属于这个晶胞。而晶胞中心的原子则完全属于这个晶胞。所以体心立方晶胞中的原于数为8×1/8+1=2。** 在晶胞的八个角上各有一个原子构成立方体 在立方体六个面的中心各有一个原子。 γ-Fe、Ni、Al、Cu、Au、Ag、Pb等约20种金属具有这种晶体结构。**1、原子半径：面心立方晶胞中，只有沿着晶胞六个面的对角线方向，原子是互相接触的。而对角线的长度为，它与4个原子半径的长度相等。所以面心立方晶胞的原子半径为2、原子数： 在面心立方晶格中，每个角上的原子属于8个晶胞所共有，每个晶胞实际占有该原子的1/8。而位于六个面中心的原子同时属于相邻的两个晶胞所共有，所以每个晶胞只分到面心原子的1/2。因此面心立方晶胞中的原子数为：8×1/8+6×1/2=4。** 在晶胞的12个角上各有一个原子构成六方柱体。 上底面和下底面的中心各有一个原子。 晶胞内还有三个原子。在典型的密排六方晶格中，原子刚球十分紧密地堆垛排列。现以晶胞上底面中心的原子为例：它不仅与周围六个角上的原子相接触，而且与其下面的三个位于晶胞之内的原子以及与其上面相邻晶胞内的三个原子相接触。故配位数为12。此时的轴比≈l.633。但是，实际的密排六方晶格金属，其轴比或大或小地偏离这一数值，大约在157～1．64之间波动。**利用面缺陷的特点，对金属试样进行浸蚀，使晶界被腐蚀，由于各部分在光照下的反射不一样，从而可利用金相显微镜显示出金属的内部结构——金相试验。合金的基本概念组元groupcomponent：组成合金的最基本的、独立的物质。组元通常是纯元素，也可以是稳定的化合物。按组成合金的组元数目，合金可分为：二元合金三元合金多元合金第32页,共66页，星期六，2024年，5月合金的基本概念合金系alloysystem：组元相同，但配制比例不同的所有合金系列。按组成合金的组员数目，合金系也可分类为：二元系三元系多元系第33页,共66页，星期六，2024年，5月合金的基本概念相phase：合金中具有同一化学成分且结构相同的均匀部分。合金中的相与相之间有明显的分界面——相界。液态合金通常都是单相合金。固态合金：单相合金：由一个固相组成多相合金：有两个以上的固相第34页,共66页，星期六，2024年，5月合金的基本概念组织texture：合金材料的微观形貌。包括：各相成分、结构、形态及各相组合情况。第35页,共66页，星期六，2024年，5月合金的相结构固态合金的相结构：固溶体solidsolution金属化合物metalliccompound第36页,共66页，星期六，2024年，5月固溶体solidsolution固溶体solidsolution：固态下，组元间相互溶解而形成的均匀相。固溶体的晶格结构与其中某一组元的晶格结构相同，该组元称为溶剂。其它组元为溶质。在固溶体中，一般溶剂含量较多，而溶质含量较少。第37页,共66页，星期六，2024年，5月固溶体solidsolution固溶体的分类：间隙固溶体interstitialso