金屬学与热处理期末复习重点.docxVIP

第一章 金属的晶体结构第一节金属1、金属是具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加；而非金属的电阻温度系数为负值。第二节金属的晶体结构1、晶体的特征：1、具有一定的熔点 2、各向异性非晶体为各向同性2、晶体结构是指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。3、为了清楚地表明原子在空间排列的规律性，常常将构成晶体的原子抽象为纯粹的几何点，称之为点阵。这些点阵有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。常人为地将阵点用直线连接起来形成空间格子，称之为晶格。4、从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何体为晶胞。5、配位数指晶体结构中与任一个原子最近邻、等距离的原子数目。6、致密度原子排列的紧密程度可用原子所占体积与晶胞体积之比7、常见的三种晶体结构主要是指体心立方、面心立方和密排六方结构，其中体心立方结构(BCC)每个晶胞含有2原子，其原子配位数为8，致密度是68% 面心立方结构(FCC)每个晶胞含有4原子，其原子配位数为12；致密度是74%密排六方结构(HCP)每个晶胞含有6原子，其原子配位数为12，致密度是74% 。8、密排面的堆垛顺序是AB ABAB……，构成密排六方结构ABCABCABC……，构成面心立方结构9、通常以[uvw]表示晶向指数的普遍形式原子排列相同但空间位向不同的所有晶向成为晶向族，uvw表示晶面指数的一般表示形式为(hkl)晶面族用大括号{hkl}表示10、在立方结构的晶体中，当一晶向[uvw]位于或平行于某一晶面(hkl)时，必须满足以下关系：hu+kv+lw=0当某一晶向与某一晶面垂直时，则其晶向指数和晶面指数必须完全相等，即u=b、v=k、w=l。12、由于多晶体中的晶粒位向是任意的，晶粒的各向异性被互相抵消，因此在一般情况下整个晶体不显示各向异性，称之为伪等向性。一般金属都是多晶体第三节实际金属的晶体结构1、晶体中的线缺陷就是各种类型的位错，它是在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。2、刃型位错的重要特征：1、刃型位错有一额外半原子面；2、位错线是一个具有一定宽度的管道3、位错线与晶体的滑移方向相垂直，位错线运动的方向垂直于位错线螺型位错的重要特征：1、螺型位错没有额外半原子面；2、螺型位错线是一个具有一定宽度的管道，其中只有切应变，而无正应变3、位错线与晶体的滑移方向平行，位错线运动的方向与位错线垂直4、位错线与柏氏矢量垂直就是刃型位错，位错线与柏氏矢量平行，就是螺型位错。用柏氏矢量可以表示晶体滑移的方向和大小，已知位错线是晶体在滑移面上已滑移区和未滑移区的边界线，位错线运动时扫过滑移面，晶体即发生滑移，其滑移量的大小即柏氏矢量b，滑移的方向即柏氏矢量的方向。5、位错密度-单位体积中所包含的位错线的总长度。 ρ=L/V ρ：位错密度； L：位错线的总长度； V：晶体体积课后习题：1-4 体心立方，若h+k+l=偶数，则，否则，1-5 面心立方晶体若h、k、l 均为奇数或均为偶数，则；否则，。1-15 第二章 纯金属的结晶第一节金属结晶的现象1、1mol物质从一个相转变为另一个相时，伴随着放出或吸收的热量称为相变潜热。2、结晶过程是（形核）与（长大）的过程第二节金属结晶的热力学条件1、如果液相的自由能高于固相的自由能，那么液相将自发地转变为固相，即金属发生结晶。液相金属和固相金属的自由能之差，是结晶的驱动力，阻力：表面能增加2、（过冷度越大）是结晶的热力学条件第三节金属结晶的结构条件1、这种不断变化着的短程有序原子集团称为（结构起伏），或称为相起伏第四节晶核的形成1、两种形核方式：一种是（均匀形核）、二是（非均匀形核）。若液相中各个区域出现新的相晶核的几率都是相等的，这种形核方式即为均匀形核；反之，新相优先出现于液相中的某些区域称为非均匀形核。2、晶胚半径与ΔG的关系3、临界晶核半径rKrKrmax最大晶胚尺寸rmax和临界晶核半径rK随过冷度的变化第五节晶核长大1、两条曲线的交点所对应的过冷度就是临界过冷度2、形成临界晶核时，体积自由能的下降只补偿了表面能的（2/3），还有（1/3）的表面能没有得到补偿，需要另外供给，即需要对形核做功，故称为（形核功）。3、这种微区内暂时偏离平衡能量的现象即为（能量起伏）。4、过冷液相中的相起伏和能量起伏是形核的基础5、临界形核功与过冷度的平方成反比。6、N = N1? N2N1为受形核功影响的形核率因子，N2为守原子扩散能力影响的形核率因子，形核率N则是以上两者的综合。7、由于N主要受到形核功的控制，而形核功与过冷度的平方成反比，过冷度越大，则形核功越小，因而形核率增加，故N随过冷度的增加，即温度的降低而增大。N主要取决于原子的扩散能力，温度越高（过冷度越小），则原子的扩散能力越大，因而N越大。