文档介绍：第 2 章材料的组织结构 §
晶体——原子作有规则排列(如所有金属)
具有一定的熔化温度、硬度、塑性
各向异性:不同方向的性能不同
非晶体——原子无规则排列(如玻璃、塑料)
无固定熔点
各向同性
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工程材料与材料成型基础
金属的晶体结构 P8 图2-1
致密度:指晶胞中原子所占的体积与晶胞体积之比
晶格常数:晶胞的棱边长度(反映晶胞的大小)1A=1× cm
晶格:描述原子在晶体中排列的空间格子,
晶胞:组成晶格的基本(最小)单元.
常见金属晶体结构有三种
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工程材料与材料成型基础
常见金属晶体结构 P9 图2-2 90%的金属具有下述三种晶体结构之一
晶胞中的原子数:1/8 ×8 + 1 = 2
致密度:
常见金属有α-Fe, Cr, W, Mo, V等
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工程材料与材料成型基础
(比较)
晶胞中的原子数:1/8 × 8 + 1/2 × 6 = 4
致密度:
常见金属有γ-Fe, Al, Cu, Ni, Pb等
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工程材料与材料成型基础
晶胞中的原子数: 1/6 × 12 + 1/2 × 2 + 3 = 6×
致密度:
常见金属有 Mg, Zn, Ti等
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工程材料与材料成型基础
晶界:晶粒之间的界面
单晶体:各部分位向完全一致的晶体
由于不同晶面和晶向上原子排列密度不同
原子间结合力不同
力学性能不同
单晶体表现为各向异性
多晶体:许多位向不同的单晶体的聚合体 P9 图2-3
晶粒:多晶体中外形不规则的小晶体
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工程材料与材料成型基础
多晶体的伪各向同性
伪各向同性:总体上各向性能基本相同,但各晶粒内部
仍然是各向异性
多晶体中的各晶粒位向不同,一般在总体上不显示出各向异性,似乎是各向同性,即伪各向同性
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工程材料与材料成型基础
二、金属晶体中的缺陷
——晶体中原子偏离原来平衡位置
晶体缺陷
导致晶格畸变
强度↑,硬度↑,
导致晶格畸变
强度↑,硬度↑
——空位和间隙原子 P9 图2-4
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工程材料与材料成型基础
——(刃型)位错 P10 图2-5
位错——整排原子有规律错排
增加或减小位错密度,
可以提高强度
位错密度
σb
晶须
加工硬化
退火态
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工程材料与材料成型基础
——晶界 P10 图2-6
晶界处晶格畸变
强度高
晶粒细
晶界面积大
强度高
亚晶界:晶粒内小位向差的晶块边界
1-2O
亚晶粒
亚结构
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工程材料与材料成型基础