金属学原理期末复习缩印全解VIP专享VIP免费

金属学热处理I第一章金属的晶体结构第一节、金属1、金属的定义：金属是具有正的电阻温度系数的物质（温度升高，电阻升高）特点：①良好的导电性②良好的导热性③正的电阻温度系数④有金属光泽⑤延展性2、金属及合金主要以金属键的方式结合，金属键的结合能力强；金属键特点：没有方向性，没有饱和性。第二节、金属的晶体结构1、①晶体：原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体（金属一般是晶体）晶体的特性：⑴规则外形⑵固定熔点⑶各向异性②晶体结构：原子在三维空间的具体排列方式③阵点（结点）：将构成晶体的原子忽略，抽象成纯粹的几何点，称为阵点④空间点阵：将阵点有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。⑤晶格：将阵点用直线连接起来形成的空间格子，称为晶格。⑥晶胞：从晶体中选取一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元，来分析晶体中原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。（选取原则：对称性最高）2、晶格常数分为7种类型（晶胞），对应七种晶系（三斜、单斜、正交、六方、菱方、立方，四方）14种布拉菲点阵。常见的三种金属晶体结构比较：晶格类型晶胞中原子数原子半径配位数致密度体心立方（bcc）2(√3/4)a80.68面心立方（fcc）4(√2/4)a120.74密排六方（hcp）6a/2120.74密排六方与面心立方结构的配位数及致密度相同。▲晶体中的间隙（通常为非金属原子C、N等进入，间隙大并不代表就容易进入）间隙分为两种：八面体间隙（6个原子围成）和四面体间隙（4个原子围成）体心立方中四面体间隙比八面体间隙大得多；面心立方中八面体间隙比四面体间隙大得多。3、晶面、晶向指数：①晶面：由一系列原子组成的平面晶向：任意两个原子之间连线所指的方向②★两个定理：⑴在立方结构中，当一晶向[uvw]位于或平行于某一晶面（hkl）时，必须满足hu+kv+lw=0;⑵当某一晶向与某一晶面垂直时，则其晶向指数和晶面指数必须完全相等，即u=h,v=k,w=l.3、晶体的各向异性是晶体的重要特征，是区别非金属的重要标志；产生各向异性的原因：不同晶向上原子紧密程度不同。金属属于多晶体，多晶体中晶粒位向是任意的，晶粒的各向异性被抵消。第三节、实际金属的晶体结构1、⑴点缺陷：空位，间隙原子和置换原子①空位形成：原子脱离原来的平衡位置条件：存在能量起伏②间隙原子（通常为非金属原子，尺寸较小，比如H,N,C,B）是热平衡缺陷的一种，③置换原子（通常为金属原子）占据在原来基体平衡位置上的异类原子称为置换原子。由于原子大小区别也会造成畸变。置换原子在一定温度下也有一个平衡浓度值，一般称为固溶度或溶解度，通常比间隙原子固溶度大得多。▲点缺陷造成的影响：①结构变化-------晶格畸变→强化金属（固溶强化）②加速金属中的扩散过程③破坏原子排列规律性→增加电阻⑵线缺陷→各种位错（主要以刃型位错、螺型位错、混合型位错①位错对金属的强度、断裂和塑性变形起着决定性作用位错形成：金属结晶、塑性变形和相变过程中。②刃型位错特征：1、存在一个额外的半原子面2、位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，其中既有正应变又有切应变。正刃型位错画面上为压应力，下为拉应力。3、位错线与晶体的滑移方向垂直，位错线的运动方向垂直于位错线。螺型位错特征：1、不存在额外的半原子面2、位错线是一个具有一定宽度的晶格畸变管道，只有切应变没有正应变3、位错线平行于晶体的滑移方向，位错线运动方向垂直于位错线。位错运动的两种形式滑移攀移⑶面缺陷影响表面能因素：①外部介质的性质②裸露晶面的原子密度③晶体表面的曲率▲相界：具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界。分三类：共格界面，半共格界面和非共格界面晶界能越高，晶界越不稳定。高晶界能有向低晶界能转化趋势，导致晶界运动。晶界迁移是原子扩散过程，只有在较高温度下才可能发生；晶界上空位，位错等缺陷较多，因此原子扩散较快，发生相变时，新相晶核往往现在晶界形成。第二章纯金属的结晶第一节、金属结晶现象1、结晶：金属由液态变为固态的过程2、过冷度：金属的理论结晶温度Tm和实际结晶温度Tn之差，以△T表示，△T=Tm-Tn，过冷度越大，实际结晶...