机械工程材料第一章.pptVIP

体心立方、面心立方晶格主要晶向的原子排列和密度第一节金属的晶体结构????????111?110?100?晶向原子密度(原子数/长度)晶向原子排列示意图晶向原子密度(原子数/长度)晶向原子排列示意图?晶向指数面心立方晶格体心立方晶格第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日体心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度第一节金属的晶体结构{111}?{110}?{100}?晶面原子密度(原子数/面积)晶面原子排列示意图晶面原子密度(原子数/面积)晶面原子排列示意图?晶面指数面心立方晶格体心立方晶格第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日第二节实际金属的微观结构一.实际金属晶体结构特点1.多晶体实际金属大多是多晶体组织，即由晶粒和晶界组成晶粒--小的单晶体(10-1～10-3mm）晶界--位向不同的晶粒之间的边界多晶体结构--由许多位向不同的晶粒构成单晶体--其内部晶格取向完全一致的小晶体第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日显微组织：用放大50~1000倍的光学显微镜观察，可看到各种晶粒的大小、形态和分布.晶粒越细小，晶界面积越大。显微组织的显示第二节实际金属的微观结构第34页，共46页，星期日，2025年，2月5日**机械工程材料精品课程机械工程材料第一章第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日课程的主线Properties性能Structure结构Classification分类Steels

钢铁Castiron

铸铁Nonferrous

有色金属Ceramics

陶瓷Polymer

高分子Composite

复合材料Crystalstructure

晶体结构Phasestructure

相结构Microstructure

微观组织Materialsprocessing材料加工Solidification凝固Plasticdeformation塑性变形Heattreatment热处理第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日机械工程材料第一章金属的晶体结构第一节金属的晶体结构第二节实际金属的微观结构第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日晶体结构——原子排列方式与相互作用的结果材料的性能取决于内部结构包括第一章金属的晶体结构本章目的晶体非晶体规则排列原子排列包括原子结构原子键合原子运动显微组织金属合金黄铜奥氏体不锈钢第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日第一章金属的晶体结构主要内容三种常见的金属晶体结构及特征参数：体心立方、面心立方、密排六方单胞原子数、致密度、配位数晶体的描述晶向指数和晶面指数晶体缺陷点缺陷、线缺陷、面缺陷晶体和点阵的概念第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日物质由原子组成。原子的结合方式和排列方式决定了物质的性能。原子、离子、分子之间的结合力称为结合键。它们的具体组合状态称为晶体结构。第一节金属的晶体结构一.金属原子间的结合金刚石石墨第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日正离子和自由电子之间的正负电荷产生吸引力而使金属原子结合。金属特性：导电、导热性，塑性，强度↑，金属光泽。1.金属键第一节金属的晶体结构正离子与自由电子之间的吸引力自由电子气模型第7页，共46页，星期日，2025年，2月5日大量原子保持一平衡距离，使得结合能最低，原子自发趋于紧密排列——固态金属中原子趋于规则排列2.结合力和结合能第一节金属的晶体结构双原子作用模型三原子作用模型f=fa+frR0第8页，共46页，星期日，2025年，2月5日二.晶体的概念1.定义原子在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质2.特性恒定熔点：晶体到液体或液体到晶体的转变为突变各向异性：强度、弹性、导电性、热膨胀性等规则外形：个别晶体，如水晶、天然金刚石等第一节金属的晶体结构第9页，共46页，星期