第01章节_工程材料的分类与键合方式幻灯片.pptVIP

1. 体心立方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 图1-4 体心立方晶格的晶胞示意图 体心立方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 晶格常数：a(a=b=c) a 4 3 r = ： 原子半径 原子个数：2 配位数： 8 致密度：0.68 常见金属：?-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等 2. 面心立方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 图1-5 面心立方晶格的晶胞示意图 面心立方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 a 4 2 r = ： 原子半径 原子个数：4 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： ?-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等 晶格常数：a 3. 密排六方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 图1-6 密排六方晶格的晶胞示意图 密排六方晶格 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 原子个数：6 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： Mg、Zn、 Be、Cd等 晶格常数：底面边长 a 和高 c，c/a=1.633 a 2 1 r = ： 原子半径 锌合金水龙头 镁合金滚梯踏板 1.3.5 合金的晶体结构 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 合金是由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素通过冶炼等方法结合而成的具有金属特性的物质。 所谓相是指金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。 固态合金中的相分为固溶体和金属化合物两类。 Al-Cu两相合金 黄铜 1. 固溶体 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称固溶体。用?、?、?表示。 与固溶体晶体结构相同的元素称溶剂。其它元素称溶质。 固溶体是合金的重要组成相,实际合金多是单相固溶体合金或以固溶体为基的合金。 按溶质原子所处位置分为置换固溶体和间隙固溶体。 （1）间隙固溶体 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 溶质元素原子处于溶剂元素原子组成的晶格空隙位置所形成的固溶体。 形成间隙固溶体的溶质元素是原子半径较小的非金属元素，如H、B、C、O、N等。 （1）置换固溶体 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 溶质元素原子取代了溶剂元素原子组成的晶格中某些位置上的溶剂元素原子所形成的固溶体。 形成置换固溶体的溶质元素原子都是些大原子半径的金属原子，例如Cr、Ni、Mn、Si等。 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 随溶质含量增加, 固溶体的强度、硬度增加, 塑性、韧性下降—固溶强化。 产生固溶强化的原因是溶质原子使晶格发生畸变,使之塑性变形抗力增大。 与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低。但与金属化合物相比，其硬度要低得多，而塑性和韧性则要高得多。 固溶体的性能 固溶强化是提高金属材料力学性能的重要途径之一。 2. 金属化合物 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 金属化合物是指合金中其晶格类型与组成化合物的各组元晶格类型完全不同的固相，并具有明显金属特性。其性能特点是熔点高、硬而脆。 当金属化合物以细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度、耐磨性明显提高，这一现象称为－弥散强化。 金属化合物是合金中重要的强化相，其在合金中的数量、大小、形态及分布状况对合金的性能影响很大。 1.3.6 实际金属中的晶体缺陷 1.1 工程材料的分类 第1章 工程材料的分类与键合方式 1.2 材料的键合方式 1.3 金属的晶体结构 单晶体：其内部晶格方位完全一致的晶体。单晶体具有各向异性，有较高的强度、抗蚀性、导电性。 单晶体与多晶体 多晶体： 是由许多彼此位向不同、外形不规则的晶粒组