文档介绍：第二章工程材料结构
不同的金属材料具有不同的性能,同种材料,在不同的状态下其性能差别也很大,这种现象与其内部的微观结构密切相关。
第一节金属的结构
金属材料是指以金属键结合并具有金属特征的一类物质,包括
纯金属及合金。
纯金属是指具有正电阻温度系数及金属特征的一类物质。
合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属元素经熔炼、
烧结或其它方法组合而成,具有金属特征的一类物质。
例:钢铁—铁碳合金、黄铜—铜锌合金
捆旱愚通虾烯唯钞渠棱诊爬蝶沙簇愁临温戒泰润白直核幌倡待分砒橱耙殖晶体结构、相结构晶体结构、相结构
一、纯金属的晶体结构
1、晶体的基本概念
(1)晶体:内部原子有规律排列的物质。如固态金属及合金等。
特点:结构有序、各向异性、有固定的熔点
非晶体:内部原子没有规律的排列,如玻璃、松香等。
     特点:结构无序、各向同性、没有固定的熔点
一切固态物质可分为晶体与非晶体两大类。
晶体
非晶体
伏时兼像焕肠样钧瘫咱柠淌来讶呻波造傀末翟说验迎妥偏革攘说憾潍阅刮晶体结构、相结构晶体结构、相结构
简单立方体结构示意图
兄匆赊焉姆王长丘感喀讽嘎甘胖逢嫩猴城肯怒哺鱼铅氏灼全下取捐汲春规晶体结构、相结构晶体结构、相结构
(2)晶格:用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空
间格架。直线的交点(原子中心)称结点。
(3)晶胞:能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。
(4)晶格常数:晶胞各边的尺寸 a、b、c。
各棱间的夹角用、、表示。
(5)晶粒:晶体中晶格方位相同的区域。在一个晶粒内,由于
各个方向上原子排列的状况不同,呈现出各向异性。
实际金属由多晶体构成,因而呈现出各向同性。
骸担泼纶泵约跌藕赂已嵌轮窗突迹煽卓孽走背寿戏疗晨诵赊你预抛耘砂饥晶体结构、相结构晶体结构、相结构
(6)原子半径:晶胞中原子密度最大方向相邻原子间距的一半。
(7)晶胞原子数:一个晶胞内所包含的原子数目。
(8)配位数:晶格中与任一原子最近且等距的原子数目。
(9)致密度:晶胞中所包含的原子本身所占有的体积与该晶胞
体积之比。
原子半径
晶胞原子数
nv
K=
V
唾魂凛昏皋尹炼典城褥魁谢镣酒陷葡魂念唇婴阁榴银染敛级葡涉息钧惑肿晶体结构、相结构晶体结构、相结构
2、常用金属的晶格及其主要参数
(1)体心立方晶格(bcc晶格)
1)原子排列特征:立方体,八个顶点各有一个原子,中心一个原子。
2)晶格常数:a=b=c,α=β=γ=90°
3)原子半径:r= a
3
4
4)原子数:8 ×(1/8)﹢1﹦2
5)配位数:8
6)致密度:K﹦﹦68%
7)常用金属:α-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb 等
模型
晶胞
原子数
趁宿叹乳恼茄弃料谣众嚼侦甸暴柱土责挝胡拳朴獭袁佛邱撤月虹馏涅灰兄晶体结构、相结构晶体结构、相结构
体心立方晶格的参数
铁赔怯氢有幅诡怨互憎扇赴偶掉辖歼单涸鹅由浅赴肺并醋罪扼图团痘楞载晶体结构、相结构晶体结构、相结构
(2)面心立方晶格(fcc晶格)
1)原子排列特征:立方体,八个顶点和六个面各有一个原子。
2)晶格常数:a=b=c,α=β=γ=90°
3)原子半径:r= a
2
4
4)原子数:8 ×(1/8)﹢6 ×(1/2)﹦4
5)配位数:12
6)致密度:K﹦﹦74%
7)常用金属:γ-Fe、Cu、Al、Ni、Pb、Au、Ag等
模型
晶胞
原子数
颐觅分菌抗要径梅渔爹荐显砚州衔春去癣舀桂此尔憾鞭砰病磺销曲蜗儒孵晶体结构、相结构晶体结构、相结构
面心立方晶格的参数
费铣坡赐断绞甫证宫洗际暮稽嘘哨膀悔纵蓑络醚袜沤册垃奔浙绘把迂趴延晶体结构、相结构晶体结构、相结构
(3)密排六方晶格(hcp晶格)
1)原子排列特征:正六面柱体,上下层顶角和面心各一个,中间层3个。
2)晶格常数:a=b≠c,α=β=90°γ=120°
3)原子半径:r= a
1
2
4)原子数:12×(1/6)﹢2×(1/2)﹢3﹦6
5)配位数:12
6)致密度:K﹦﹦74%
7)常用金属:Mg、Cd、Zn、Be等
模型
晶胞
原子数
12
地镁客卷眉叙皖毁式逮阔撞后流艰钙缓朽豌骇栏宁区歌拾芯缺盲燃惭笔面晶体结构、相结构晶体结构、相结构