工程材料1.1_金属材料的结构与组织(李军版本1).pptVIP

体心立方晶胞的特征： 在晶胞空隙中放入刚性球的最大半径（它等于顶点原子到空隙中心的距离减去原子半径）。体心立方晶胞中有两种空隙，一种是四面体空隙，另一种为八面体空隙。 面心立方晶胞的特征： 4.金属晶体中的晶面和晶向 晶面：在晶体学中，通过晶体中原子中心的平面 晶向：通过原子中心的直线所指的方向 相互平行的晶面晶面指数相同（或指数相同符号相反） (hkl) 表示的是一组平行的晶面 晶面族：立方晶系中，原子排列情况相同而空间位向不同（不平行）的晶面 ｛ 1 11 ｝ 立方晶系常见的晶面为： {110} 例一、已知某过原点晶向上一点的坐标为1、1.5、2，画出该晶向。 将三坐标值化为最小整数加方括弧得[234]。 立方晶系常见的晶向为： 111 注意： 立方晶系中，晶向指数与晶面指数数值和符号相同时，该晶面与晶向垂直，例：（1 1 1）⊥ [ 1 1 1 ] 遇到负指数，“-”号放在该指数的上方 同一直线相反两个方向的晶向指数符号相反 如[110]与[110]方向相反。 (3) 六方晶格的晶向指数和晶面指数 5. 晶体的特性 固溶体分类 固溶体的两种类型（置换和间隙） 置换固溶体大小溶质原子引起的点阵畸变 间隙固溶体溶质原子引起的点阵畸变 固溶体的性质 固溶体中由于含有溶质原子会引起点阵常数、性能的变化。表现： (1)点阵常数改变 置换固溶体：r质r剂，a增大；r质r剂，a减小。 间隙固溶体：a始终随溶质原子溶入而增大。 (2)固溶强化：溶质原子溶入，使其硬度和强度升高。 (3)物理化学性能改变。 （2）中间相：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相。 中间相是合金组元间发生相互作用而形成的一种新相, 一般可以用化学分子式来表示,但不一定符合化合价规律。 中间相中原子的结合方式为金属键与其它结合键相混合的方式。它们都具有金属特性。 中间相分类：正常价化合物、电子化合物、原子尺寸有关化的化合物(间隙相、间隙化合物) 。 正常价化合物 正常价化合物（valence compound）是一些金属与电负性较强的ⅥA、ⅤA、ⅣA族的一些元素按照化学上的原子价规律所形成的化合物。其特点是符合化合物规律。具有严格的化合比、成分固定不变，成分可用化学式表示。 正常价化合物在常温时有很高的硬度和脆性。在工业合金中，能起到提高材料强度和硬度的作用，称为强化相。如Al－Mg－Si合金中Mg2Si；但有时也是有害相，如钢中FeS会引起钢的脆性。 电子价化合物 电子价化合物（electron compound）是由ⅠB族（Cu、Au、Ag）或过渡族金属（Fe、Co、Ni）与ⅡB、ⅢA、ⅣA族元素形成的金属化合物。电子价化合物的特点是不遵循原子价规律、电子浓度是决定其晶体结构的主要因素。电子浓度相同，相的晶体结构类型相同。 电子浓度 = （化合物元素价电子总数 / 化合物原子数） 注:计算时过渡族元素时价电子数视为0。 电子浓度、相、结构对应关系如下： C电子==7/4（即21/12） ε 密排六方结构 C电子==21/13 γ 复杂立方结构 C电子==3/2（即21/14） β 体心立方结构 电子价化合物具有金属特性，具有高熔点、高硬度但塑性低，与固溶体适当搭配使合金得到强化，作为非Fe合金中重要组成相。 原子尺寸因素有关的化合物 间隙相和间隙化合物 间隙相和间隙化合物是由过渡族金属与原子半径很小的非金属元素（C、H、N、B等）组成的。 rx/rm0.59时形成简单结构的间隙相 rx/rm0.59时形成复杂结构的间隙化合物 a、间隙相 在间隙相晶格中金属原子占据正常位置，非金属原子占据间隙位置，有如下规律： rx/rm0.414时进入四面体间隙 rx/rm0.414时进入八面体间隙 间隙相具有金属特性如有金属光泽、良好的导电性、极高的硬度和熔点，是合金工具钢、硬质合金和高温金属陶瓷材料的重要组成相。 b.间隙化合物 间隙化合物的晶体结构比较复杂。 间隙化合物的熔点、硬度较高，也是强化相。 组织(structure)----材料中的直观形貌，可以用肉眼观察到，也可以借助于放大镜、显微镜观察到的微观形貌。分为: 宏观组织:肉眼或是30倍放大镜所呈现的形貌；显微组织:显微镜观察而呈现的形貌。组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种物相组成。 4）断裂韧性（T