金属的晶体结构

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1、金属学与热处理 (第一章)第一、二 节 金 属 、金属 的晶体结构1、化学成分和金属的内部结构和组织状态是决定金属性能的 重要因素。组织是影响金属性能的重要因素。2、金属是具有正的电阻温度系数的物质。所有的非金属都具 有负的电阻温度系数。3、原子结合方式：a) 离子键 有饱和性和方向性 原子达不到紧密排列状态b) 共价键 有饱和性和方向性 原子达不到紧密排列状态。c) 金属键 没有饱和性和方向性 因为这个原因，金属原子能 达到紧密排列状态。4、当大量金属原子结合成固体时，为使固态金属具有最低的能量，以保持其稳定状态，大量的原子之间必须保持一定的平衡距离，这就是固态金属中的原子保持规则排列的重要

2、原因。5、三种最常见的晶体结构：体心六方、面心六方、密排六边 形。6、 a铁和6铁是体心立方晶体结构。Y铁是面心立方晶体结 构。7、 由于两种晶体结构的致密度不同，当铁在受热膨胀时会出现体积突变。第三节 金属的 实际晶体结构 、 金属的实际晶体结构存在缺陷。分为点缺陷（空位、间隙原 子、置换原子）、线缺陷（刃型位错、螺型位错）、面缺陷（外 表面、内界面）。1、点缺陷（都会造成晶格畸变。将加速扩散。）1）空位是一种热平衡缺陷。其平衡浓度非常低，大概十万 个原子中才出现一个空位。但对固态金属的扩散过程起 着极为重要的作用。2）间隙原子也是一种热平衡缺陷。在一定温度下有一平衡 浓度，对于异类原子来说

3、，常将这一平衡浓度称为固溶 度。3）置换原子也是一种热平衡缺陷。在一定温度下有一平衡 浓度，常将这一平衡浓度称为固溶度。通常它比置换原 子的固溶度大的多。2、线缺陷 （位错） 位错对金属的强度、断裂、和塑性变 形起着决定性作用。1）P处晶体抗拉强度最小，相当于退火状态下的晶体强 m度。当经过加工变形后，位错密度增加，由于位错之间 的相互作用和制约，晶体的强度便又上升。图17晶井的塑性喪形抗力与位晴密度的关系l-SifcaiS 一晶浪恋庫m雄 軽化的龜金弭51克片一音金优I皿 工谍北或張吐册闻总誰镯寒3、面缺陷1) 面缺陷包括外表面和内界面(晶界、亚晶界、孪晶界、 堆垛层错和相界)两种。2) 由于表面层产生畸变，所以其能量要升高，将这种单位 面积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。它与表 面张力同数字、同量纲。单位为 J m-2。3) 晶体结构相同位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。4) 具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界。5) 由于晶界上存在晶格畸变，因而在室温下对金属的塑性 变形起阻碍作用。在宏观上表现为使金属具有更强的强 度和硬度。6) 显然，晶粒越细，金属的强度和硬度越高。因此，对于 低温下使用的金属材料，一般总是希望获得较细小的晶 粒。