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固溶体 ①总是以一种金属元素为溶剂，另一种或多种元素为溶质 ②保有溶剂的晶格结构 ③成分可在一定范围内变化，性能随成分的变化而变化 ④产生晶格畸变 特征 一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相 概念 固溶强化 分类 置换固溶体 间隙固溶体 分类 金属化合物 合金各组元的原子按一定的整数比化合而成的一种新相 性能特点 熔点高、硬度高、脆性大 影 响 强度、硬度和耐磨性提高，塑性和韧性降低 机械混合物 混合物中的各组成相既不溶解，也不化合 具有更高的综合性能 金属的冷塑性变形 基本概念 塑性 塑性成形 塑性成形的目的—— 常用塑性成形方法 ——材料在外力作用下发生永久变形又不破坏其完整性的能力 ——材料在外力作用下，利用自身的塑性而使其加工成 具有一定形状、尺寸及力学性能的工件的加工方法 改变形状、尺寸 改善组织及性能 轧制 挤压 拉拔 锻压 冲压 一、单晶体塑性变形 滑移：晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生滑动 二、多晶体塑性变形 变形过程复杂 晶粒位向的影响 晶界的影响 晶粒大小的影响 产生内应力 出现竹节现象 强度提高，塑性韧性得到改善 纤维组织的形成 晶粒内产生亚结构 形成形变织构 产生残余应力 产生加工硬化 三、金属冷塑性变形对组织和性能的影响 冷塑性变形是金属在再结晶温度以下的塑性变形 四、回复与再结晶 回复 纤维组织，残余应力显著下降 塑性提高 再结晶 获得了新的等轴晶粒， 消除了冷加工纤维组织、 加工硬化和残余应力 晶粒长大 晶粒粗化、力学性能变坏 金属热塑性变形 再结晶温度 热加工 冷加工 热加工影响 消除铸态金属的组织缺陷 细化晶粒 形成锻造流线 形成带状组织 * * * % * * 非教材内容 * 非教材内容 《工程材料基础》张文灼赵振学主编 书名：工程材料基础 ISBN： 978-7-111-29512-9 作者：张文灼 赵振学 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件 工程材料基础 ppt 课件 第二章 金属学基础知识 纯金属的晶体结构 金属的结晶 合金的晶体结构 金属的冷塑性变形 金属的热塑性变形 工程材料基础 ppt 课件 晶体与非晶体 晶体：固态下分子或原子呈规则排列的聚集状态 特征：整齐规则的几何外形 固定熔点 你是否可以列举生活中的晶体呢？ 盐、味精、砂糖、碱 牙齿、骨骼 泥土、砂石 金属制品 松香、琥珀、玻璃 非晶体 辨别：X技术进行结构分析 工程材料基础 ppt 课件 工程材料基础 ppt 课件 晶胞常数：a、b、c、α、β、γ 晶格常数：a、b、c 简单立方晶胞： a＝b＝c α＝β＝γ＝90℃ 晶体 晶格（空间格架） 晶胞 一、晶体结构 纯金属的晶体结构 取向相同的晶胞构成晶粒 工程材料基础 ppt 课件 纯金属的晶体结构 二、典型晶格类型 体心立方晶格 （bcc） 面心立方晶格 （fcc） 密排六方晶格 （hcp） 工程材料基础 ppt 课件 金属中常见晶格类型的基本参数 晶格类型 体心立方（bcc） 面心立方（fcc） 密排六方（hcp） 晶胞结构 晶胞常数 晶胞内原子数 原子半径 致密度 配位数 典型金属 a＝b＝c α＝β＝γ＝90℃ a＝b＝c α＝β＝γ＝90℃ a＝b c/a＝1.633 α＝β＝90 ℃ γ＝120℃ 0.68 0.74 0.74 8 12 12 α-Fe、Mo、W、V、Cr、β-Ti γ-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag Mg、Zn、Be、Ca、α-Ti 反映原子排列紧密程度 工程材料基础 ppt 课件 三、单晶体的各向异性 纯金属的晶体结构 晶面 {100} {110} {111} bcc fcc 晶向 100 110 111 bcc fcc 工程材料基础 ppt 课件 结论： 同一晶格内不同晶面（晶向)上原子分布不同 不同晶格类型、同一名称晶面（晶向）上原子分布不同 每一晶面（晶向）对应一晶面族（晶向族），其面间距（原子排列紧密程度）不同 ∴ 单晶体具有各向异性 工程材料基础 ppt 课件 实际金属多为多晶体 单晶体 多晶体 四、实际金属晶体结构及晶体缺陷 实际金属材料是由许多粒状单晶体组成的——晶粒 晶粒大小（d：平均直径）——晶粒尺寸 每一晶粒内部晶格位向基本一致 每个晶粒有许多亚晶粒组成 实际金属性能是各晶粒性能平均值（各向同性） 纯金属的晶体结构 工程材料基础 ppt 课件 点缺陷——空位、间隙原子、置代原子 晶体缺陷 物质扩散的原因 特征： ①在位错线方向