文档介绍：第三节材料的结构
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晶格与晶胞
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2 晶系：
根据晶胞参数不同，将晶体分为七种晶系。
90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。
立方晶系：a=b=c，===90
六 c/a=
密排六方晶格
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三、立方晶系晶面、晶向表示方法
晶体中各方位上的原子面称晶面。
各方向上的原子列称晶向。
1. 晶面指数
表示晶面的符号称晶面指数。
其确定步骤为：
(1) 选坐标，以晶格中某一原子为原点（注意不要把
原点放在所求的晶面上），以晶胞的三个棱边作为三
维坐标的坐标轴。
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(2) 以相应的晶格常数为单位，求出待定晶面在三个轴上的截距。
(3) 求三个截距的倒数。
(4) 将所得数值化为最小整数，加圆括弧，形式为(hkl)。
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(1) 确定原点，建立
坐标系，过原点作所
求晶向的平行线。
(2) 求直线上任一点
的坐标值。
● (3) 按比例化为最小
整数,加方括弧。形式
为[uvw]。
2. 晶向指数
表示晶面的符号称晶面指数。其确定步骤为：
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⑶ 晶面族与晶向族
(hkl)与[uvw]分别表示的是一组平行的晶向和晶面。
指数虽然不同，但原子排列完全相同的晶向和晶面
称作晶向族或晶面族。分别用{hkl}和<uvw>表示。
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说明：
① 在立方晶系中，指数
相同的晶面与晶向相互
垂直。
② 遇到负指数，“-”号
放在该指数的上方。
-
-
③ 晶向具有方向性，如
[110]与[110]方向相反。
X
Z
Y
(221)
[221]
[110]
[110]
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（四）、金属的实际结构与晶体缺陷
单晶体：其内部晶格方位完
全一致的晶体。
多晶体：
晶粒：实际使用的金属材料
是由许多彼此方位不同、外形
不规则的小晶体组成，这些小
晶体称为晶粒。
晶界：晶粒之间的交界面。
晶粒越细小，晶界面积越大。
多晶体：由多晶粒组成的晶体结构。
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1. 点缺陷
空间三维尺寸都
很小的缺陷。
空位
间隙原子
置换原子
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2. 线缺陷—晶体中的位错
位错：晶格中一部分晶体相对
于另一部分晶体发生局部滑移，
滑移面上滑移区与未滑移区的
刃型位错
螺型位错
交界线称作位错。分为刃型位错和螺型位错。
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刃型位错和螺型位错
刃位错的形成
第二十一页，本课件共有30页
刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出
半个原子面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余
原子面的边缘就是刃型位错。
位错密度：单位体积内所包含的位错线总长度。
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3. 面缺陷—晶界与亚晶界
晶界是不同位向晶粒的过度部位，宽度为5~10个原
子间距，位向差一般为20~40°。
亚晶粒是组成晶粒的尺寸很
小，位向差也很小(10’ ~2 )的
小晶块。
亚晶粒之间的交界面称亚晶
界。亚晶界也可看作位错壁。
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二、合金的相结构
合金是指由两种或两种
以上元素组成的具有金属
特性的物质。
组成合金的元素可以是
全部是金属，也可是金属
与非金属。
组成合金的元素相互作
用可形成不同的相。
Al-Cu两相合金
黄铜
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所谓相是指金属或合金中凡
成分相同、结构相同，并与其
它部分有界面分开的均匀组成
部分。
显微组织实质上是指在显微
镜下观察到的金属中各相或各
晶粒的形态、数量、大小和分
布的组合。
固态合金中的相分为固溶体
和金属化合物两类。
单相合金
两相合金
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（一） 固溶体
合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固
1. 固溶体的分类
按溶质原子所处位置
分为置换固溶体和
间隙固溶体。
相称固溶体****惯以、、表示
按溶解度可分为有限固溶体和无限固溶体。
溶质原子呈无序分布的称无序固溶体，呈有序分布的
称有序固溶体。
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2. 固溶体的性能
随溶质含量增加, 固溶体
的强度、硬度增加, 塑性、
韧性下降—固溶强化。
产生固溶强化的原因是
溶质原子使晶格发生畸变
及对位错的钉扎作用。
与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧
性低。但与化合物相比，其硬度要低得多，而塑性和
韧性则要高得多。
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（二） 金属化合物
合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同
的固相称金