《金属的结构和组织.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属的结构和组织.docx（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、金属的结构和组织一金属的晶体结构一、金属的组成及一般特性L金属的组成：(1)原子结合的特点a.靠金属键，电子共有化；b,正、负原子与电子之间排列的具体形式没有特殊要求。2.金属的特性 a.良好的导电性，导热性：b.强度高；C.具有塑性；d.具有一定光泽；e.晶体特性：有规则排列；有固定熔点；各向异性。二、纯金属的晶体结构(7大类,14种)1 .晶体的基本概念:晶体阿晶格a.晶格：利用假想直线将各阵点连接起来，使其组成三维空间格子晶胞、晶轴和点阵矢型晶胞b.晶胞：晶格中最能代表原子排列规律的最小几何单元 c.晶格常数：晶胞三维方向尺寸表示方法:用a、b、c单位A (1 A=10-8cm)和棱角夹
2、角a、0、丫2 .金属常见晶体结构 a.体心立方结构(bcc) a = b = c a = p = y =90每个晶胞中含有2个原子b.而心立方晶格(fee) a=b = c a邛=丫=90每一个晶胞中含有4个原子c.密排六方晶格(正六棱柱)0居4任所120。6二丫二90,每一个晶胞中有6个原子3 .晶体结构的致密度致密度：反映晶体中原子排列的紧密程度。用原子体枳与晶胞体枳之比来表示.金属晶胞体 积中原子所占有得体积百分数.表示方法：K=nv/V其中n为晶胞原子数：v是一个原子体积；V是晶胞体枳.a.体心立方K=68%b.而心立方K=74%C.密排六方K=74%4 .晶而和晶向 晶而：晶格中各
3、个方位的原子层所组成的平面晶向：晶格中各类原子排列的位向。晶而族：晶向族二实际金属的晶体结构一、实际金属的多晶体结构1 .单晶体：由一个核心（称为晶核）生长而成的晶体特征：同一位向如金刚石、水晶单晶硅等2 .多晶体：由不同位向的小晶体所组成特性：整体无各向异性a.晶粒：每一个小晶体称为一个晶粒b.晶界：晶粒与晶粒之间的晶面称为晶界：多晶体金属中，结构、成分相同但位向不同的相 邻晶粒之间的界而二、金属晶体的缺陷1 .晶体缺陷：实际晶体中原子偏离规则排列的局部区域2 .晶体缺陷的三种形式a.点缺陷：4种类性b.线缺陷：又称位错，是晶体中某一处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 分刃型位错和
4、螺型位错两类。c.而缺陷：主要有晶界亚晶界。图1-9刃型位错示意图图M0柄界的原子排列晶界的许多特性都是由晶界原子排列混乱致使能量较高所造成的。3 .晶体缺陷对金属材料带来的性能影响缺陷的存在对金属的物理性能和机械性能都有一定的影响，利用缺陷强化金属:点缺陷：固溶强化：线缺陷：加工硬化；而缺陷：细晶强化显旗的强度位借和其它畸变的格度一图M2柚体强度与晶体缺陷的关系三金属晶体的形成一、金属结晶的概念1 .结晶：由液态金属转变为固态金属的过程称凝固。金属的凝固主要是晶核形成和晶体长大的过程，所以也称为结晶。2 .金属结晶的研究方法热分析法得金属的冷却曲线3 .现象TO温度：平衡结晶温度（理论结晶温
5、度）；Tn温度：实际结晶温度；T=TO-Tn ：过冷度二、金属结晶的条件1.必要条件：过冷度：T=TO-TnK-1-时间纯金属的冷却曲线发进程，由结晶时的能量条件决定的两相的自由能差值4F是两相间发生相转变的驱动力。过冷度越大，液态和固态的相的自由 能差越大，即相变驱动力越大，因此凝固速度越快。 阻碍!的因素（AT不是一个恒定值）a.金属本性b.杂质。金属越纯过冷度越大c.冷却速度冷却速度越大，过冷度越大（滞后现象）2.另一个条件：原子扩散（基本存在的）一-结构起伏;与温度有关，温度升高，扩散增强151 1-19金属在聚集状态时自由能与温度关系的示意图三、金属结晶的进程和规律1 .结晶过程晶核：a.自发：均匀形核b.非自发：非均匀形核晶粒形成与长大2 .结晶的速度和结晶后晶粒的大小形核率n长大率G 两者均与过冷度有关3 .晶粒大小（粗细）对金属性能的影响升高HB升高改善4 .控制晶粒大小的措施增大过冷度不同型壁大铸铁：加冷铁变质处置增加非自发形核振动图1-21晶体树枝状K人示意图