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文档介绍：第2章材料的组织结构
金属的理想晶体结构
(一)晶体与非晶体
(二)晶格、晶胞和晶格常数
(三)金属晶格的常见类型
(1)体心立方晶格铬、钨、钼、钒、铌和912 ℃以下的铁
(2)面心立方晶格铝、铜、镍、铅、金、银和912-1394 ℃的铁
(3)密排六方晶格镁、锌、镉、铍等。
、金属的实际晶体结构
(零维缺陷):空位,间隙原子,杂质原子
(一维缺陷):位错
(二维缺陷):晶界,亚晶界,层错,孪晶界
金属的实际晶体结构
、金属的实际晶体结构
(一)、点缺陷——空位和间隙原子
以某个点为中心、在它的周围造成原子排列不规则,产生晶格畸变相的晶体缺陷。
1、间隙原子:在晶格的间隙处出现多余原子的晶体;
间隙原子
晶格空位
置换原子
金属的实际晶体结构
2、晶格空位:在晶格的结点处出现缺少原子的晶体;
3、置换原子:在晶格的结点处出现原子直径不同的异类原子。
点缺陷使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度提高。
(二)、线缺陷——位错
晶体中某一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。
应力场
金属的实际晶体结构
特点:受力后沿某些晶面移动,导致金属变形,互相作用,使位错的阻力增大,金属强度提高。
(三)面缺陷—晶界和亚晶界
晶界:不同位向的两晶粒之间的过渡层。
亚晶:晶粒内部尺寸很小、位向差很小的小晶块。
亚晶界:亚晶之间的界面。
面缺陷:晶界和亚晶界。
亚晶界
晶界
亚晶界
晶界
金属的实际晶体结构
面缺陷是位错运动的障碍,晶粒、亚晶越细小,界面越多,晶格畸变越大,位错阻力越大,金属强度越高。
金属材料的结构特点
(一)、基本概念
1、合金:两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属性质的新金属。
2、组元:组成合金最基本、能独立存在的物质(可以是化学元素也可以是稳定的化合物)。
3、合金系:。
4、相:在合金中,化学成分一致、物理状态相同,与其他部分有明显界面的部分。
金属材料的结构特点
(1)置换固溶体
当溶质原子代替了溶剂晶格的某些结点原子而形成的固溶体。
形成无限固溶体的条件:两组元具有相同的晶格,原子直径相差很小。
金属材料的结构特点
(2)间隙固溶体
溶质原子分布在溶剂晶格间隙处而形成的晶体相。
形成条件:两组元直径相差较大。
由于两组元原子大小和性能上的差别,导致晶格发生畸变、歪扭,使晶体的位错运动阻力增大,合金塑性变形抗力增大,由此强化了合金。
固溶强化:因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高,但塑性和韧性下降的现象。