第二章-纯金属与合金的基本知识.pptVIP

第二章;第一节纯金属与合金的晶体结构;（三）金属中常见的晶格类型

1.体心立方晶格a=b=c，α=β=γ=90°，

体心立方晶格结构的金属α-Fe、Cr、W、Mo、V等。

2.面心立方晶格a=b=c，α=β=γ=90°，

面心立方晶格的金属有γ-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag、Pb等。

3.密排六方晶格a=b≠c，α=β=90°，γ=120°，

密排六方晶格的金属有Mg、Zn、Cd、Be等。

致密度：体心立方晶格的致密度为68％；面心立方晶格和密排六方晶格的致密度均为74％。;二、纯金属的实际晶体结构

（一）多晶体结构

晶粒、晶界、显微组织

（二）晶体缺陷

分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。

1.点缺陷空位和间隙原子

2.线缺陷位错。

刃型位错

金属强度与位错密度的关系

3.面缺陷晶界和亚晶界。

晶粒大小与金属力学性能之间的关系。;三、合金的晶体结构

（一）合金的基本概念

合金：由两种或两种以上的金属元素（或金属与非金属元素）组成的，具有金属特性的物质。

组元

合金系

相

组织

（二）合金的相结构

固态下的相结构：固溶体、金属化合物。

1.固溶体合金在固态下，组元间能相互溶解而形成的均匀相。

固溶体的分类：置换固溶体和间隙固溶体。;（1）置换固溶体无限固溶体、有限固溶体。

（2）间隙固溶体间隙固溶体都是有限固溶体。

形成间隙固溶体的条件：r溶质/r溶剂≤0.59。

固溶强化。

2.金属化合物金属化合物的晶格类型和性能完全不同于任一组元。

金属化合物的性能：高熔点、硬度和稳定性，但脆性较大。

弥散强化。;第二节纯金属与合金的结晶;（二）纯金属的结晶过程

纯金属的结晶过程：晶核的不断形成和长大的过程。

枝晶

（三）金属晶粒大小与控制

金属晶粒的大小对常温下金属的强度、塑性和韧性的影响。

影响金属结晶后晶粒的大小的因素：形核率N和长大速率G。

在工业生产中，常采用以下方法：

1.增大过冷度

2.变质处理

3.附加振动;二、合金的结晶与二元合金相图

合金相图：表示在平衡状态下（缓慢冷却或缓慢加热条件下），合金的组成相、温度、成分三者之间关系的图形。又称为合金平衡图或合金状态图。;（三）二元合金相图的基本类型及应用

二元???晶相图和二元共晶相图。;（3）杠杆定律

作用确定任一成分的合金在某一温度下，两个平衡相的化学成分和每个的相对量。

①两平衡相成分的确定;②两平衡相相对量的确定;2.二元共晶相图凡是在二元合金系中两组元在液态能完全互溶，而固态下相互有限溶解或是不溶，并发生共晶转变的相图。如Pb-Sn、Pb-Sb、Al-Si、Au-Cu等。

（1）相图分析

Pb-Sn二元共晶合金相图。

特性点、特性线;（2）典型Pb-Sn合金的冷却过程分析

①合金Ⅰ（E、D点之间的合金）

二次β（或次生β相），用βⅡ表示。

合金冷却到室温时的组织为α＋βⅡ。

成分位于F~G点之间的合金，室温的组织为β＋αⅡ。

②合金Ⅱ（C点的合金）共晶合金，

室温组织为（α＋β）共晶体。;三、合金性能与相图间的关系

（一）合金力学性能与相图的关系

（二）锻压性能与相图的关系

（三）合金铸造性能与相图的关系

（四）切削加工性能与相图的关系