1 第一章 固态金属和合金的结构 在绪论中介绍过,金属材料的性能取决于化学成分、组织和结构三个内在因素
这意味着,即使化学成分相同的金属材料,如果加工工艺不同(比如热处理工艺不同),那么得到的组织或结构也不同,从而使金属材料具有不同的性能
因此,组织和结构是理解许多金属材料问题的关键,是金属学的基本内容之一
一般情况下,固态金属和合金大多数是晶体,所以其结构又称晶体结构
本章只讨论结构的问题,不涉及组织
§1 金属和合金 从广义的角度来说,具有金属特性的物质都可以称为金属,因此合金也是金属
但在本章中,为方便学习,金属这一概念是指纯金属
一、 纯金属、合金和组元 在人类发现的一百多种元素中,金属元素约占五分之四,有80多种
在常温下,除汞为液态外,其余的均为固态
通常将基本上由一种金属元素组成的材料称为纯金属, 而将由两种或两种以上元素组成的、具有金属特性的材料称为合金
组成合金的元素称为组元
由两种元素组成的合金称二元合金, 由三种元素组成的合金称三元合金, 由多种元素组成的合金称多元合金
迄今为止,人类创造和使用的金属材料,绝大多数是合金
纯金属只有在现代科学技术的基础上,才有可能进行生产和使用,而且“纯”只有相对意义,没有纯度100%的金属
无论纯金属的“纯度”有多高,总是或多或少含有微量的其它杂质元素
因此,很难在纯金属和合金之间划出一条严格的界线
二、 合金元素和杂质元素 在金属材料中,为提高金属材料的性能而有意添加的元素称合金元素, 而恶化金属材料性能、偶尔混入或难于除尽的元素称为杂质元素
但必须指出,同种元素对某一材料来说可能是杂质元素,而对另一种材料来说就可能是合金元素
例如,钢中的硫一般是有害的杂质元素,应尽力除去,但在易切削钢中它却是有益的合金元素,能提高钢的切削性能
§2 金属原子间的结合 一、 单个金属原子的结构特点 原子结构理论指