金属学与热处理知识总结.pdfVIP

密排六方

晶体结构体心立方bcc面心立方fee

hep

原子数246

刷子间距a

配位数81212

致密度0680.740.74

四面体间隙

0.126a0.06a0.06a

半径

八面体间隙

0.067a0.146a0.146a

半径

四血体㈣隙

1288

数

八面体间除

644

数

空间点阵晶体点阵

为便于了解晶体中原子排列的规律性，通常将实体晶体结构简化为完整

无缺的理想晶体。若将其中每个院子抽象为纯几何点，即可得到一个由无数几何

点组成的规整的阵列，称为空间点阵，抽象出来的几何点称为阵点或结点。由此

构成的空间排列，称为晶体点阵；与此相应，上述空间点阵称为晶格。

热过冷

纯金属在凝固时，其理论凝固温度(Tm)不变，当液态金属中的实际温度低

于Tm时，就引起过冷，这种过冷称为热过冷。

成分过冷

在固液界面前沿一定范围内的液相，其实际温度低于平衡结晶温度，出现

了一个过冷区域，过冷度为平衡结晶温度与实际温度之差，这个过冷度是由于界

面前沿液相中的成分差别引起的，称为成分过冷。成分过冷能否产生及程度取决

于液固界面前沿液体中的溶质浓度分布实际温度分布这两个因素。

动态过冷度

当界面温度Tidm,熔化速率凝〈固速率时，晶核才能长大，这时的过冷度

称为动态过冷度。即只有液固界面取得动态过冷度，才能使晶核长大。

结构起伏

液态金属中大量不停“游动”着的原子团簇不断地分化组合，由于“能量

起伏”，一部分金属原子(离子)从某个团簇中分化出去，同时又会有另一些原

子组合到该团簇中，此起彼伏，小断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身

在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间空间发生着改变的现

象。

能量起伏

液态金属中处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也在随时间

不停地变化，时高时低。

均匀形核

液相中各个区域出现新相晶核的几率都是相同的，是液态金属绝对纯净、

无任何杂质，只是依靠液态金属的能量变化，由晶胚直接生核的理想过程。临界

半径：

L-A7

s

非均匀形核

液态金属中总是存在一些微小的固相杂质点，并且液态金属在凝固时还要

型壁相接触，于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成，需要的

过冷度较小。临界半径：

非均匀形核的临界球冠半径与均匀形核的临界半径是相等的。

晶核长大的微观结构

光滑界面粗糙界面。

晶粒大小的控制

控制过冷度；变质处理；振动、搅动。

表面细晶区的形成

当液态金属浇入温度较低的铸型中时，型壁附近熔体由于受到强烈的激冷

作用，产生很大的过冷度而大量非均质生核。这些晶核在过冷熔体中也以枝晶方

式生，由于其结晶潜热既可从型壁导出，也可向过冷熔体中散失，从而形成了

无方向性的表面细等轴晶组织。

柱状晶区的形成

在结晶过程中由于模壁温度的升高，在结晶前沿形成适当的过冷度，使表

面细晶粒区继续大也（可能直接从型壁处出），又由于固-液界而处单向的

散热