—金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶匯總PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶匯總金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶匯總 2 一、材料科學(xué)的重要地位 1材料的發(fā)展與人類社會(huì)的發(fā)展緊密聯(lián)系 。人 類社會(huì)歷史：石器時(shí)代、 銅器時(shí)代和鐵器時(shí) 代。 2我國勞動(dòng)人民在材料發(fā)展上曾取得輝煌成就。 3材料在現(xiàn)代科技中占有重要地位。 材料、信息和能源是現(xiàn)代科技三大支柱。 第1頁/共64頁 3 材料科學(xué)發(fā)展的里程碑：材料科學(xué)發(fā)展的里程碑： 1.1.燧石（燧石（神奇的石頭）神奇的石頭）這種容這種容 易制成工具的石頭，開始了易制成工具的石頭，開始了 制陶業(yè)的發(fā)展。制陶業(yè)的發(fā)展。 2.2.天然金與銅被用作工具與天然金與銅被用作工具與 武器，開始了人類金屬的使武器，開始了人類金屬的使 用

2、。用。 第2頁/共64頁 4 3.3.銅的熔煉和錘擊改銅的熔煉和錘擊改 變了銅的性能變了銅的性能- -材材 料開始發(fā)展。料開始發(fā)展。 4.4.最早的模鑄件最早的模鑄件- - 一個(gè)銅制杖頭。一個(gè)銅制杖頭。 第3頁/共64頁 5 6.6.青銅的使用青銅的使用制制 造合金。青銅：造合金。青銅： 第一種合金第一種合金 5.5.這張埃及古墓壁畫是這張埃及古墓壁畫是 人類冶金業(yè)的最早紀(jì)人類冶金業(yè)的最早紀(jì) 錄之一。錄之一。 7.鐵的發(fā)現(xiàn)鐵的發(fā)現(xiàn) 這是最早制造這是最早制造 的鐵制車輪的鐵制車輪 第4頁/共64頁 6 Henry Bessemer 煉鐵的需要促使了鼓煉鐵的需要促使了鼓 風(fēng)機(jī)與熔爐的發(fā)明風(fēng)機(jī)與熔爐

3、的發(fā)明 8.廉價(jià)的冶鐵業(yè)廉價(jià)的冶鐵業(yè) 9.9.電化學(xué)方法冶煉電化學(xué)方法冶煉 鋁鋁- -使鋁成為一種使鋁成為一種 常用金屬。使鋼鐵常用金屬。使鋼鐵 制品性能大大改觀制品性能大大改觀 而成本也降低不少而成本也降低不少 。 第5頁/共64頁 7 11.高溫合金的高溫合金的 發(fā)展，摻鎳合發(fā)展，摻鎳合 金促進(jìn)了噴氣金促進(jìn)了噴氣 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展 10.尼龍的發(fā)明尼龍的發(fā)明 尼龍的商業(yè)發(fā)展是高尼龍的商業(yè)發(fā)展是高 分子材料發(fā)展的關(guān)鍵分子材料發(fā)展的關(guān)鍵 時(shí)期時(shí)期 第6頁/共64頁 8 制作越來越小的硅芯片制作越來越小的硅芯片 12.半導(dǎo)體材料的發(fā)展半導(dǎo)體材料的發(fā)展 13.高溫超導(dǎo)體，高溫高溫超導(dǎo)體，高

4、溫 超導(dǎo)的革命時(shí)代。超導(dǎo)的革命時(shí)代。 第7頁/共64頁 9 第8頁/共64頁 10 基礎(chǔ) 保證 關(guān)鍵 擴(kuò)展 課程總特點(diǎn)：課程總特點(diǎn)：內(nèi)容多，涉及面廣，前后關(guān)聯(lián)內(nèi)容多，涉及面廣，前后關(guān)聯(lián) 性強(qiáng)，概念性、理解性、結(jié)論性、記憶性內(nèi)容性強(qiáng)，概念性、理解性、結(jié)論性、記憶性內(nèi)容 多，數(shù)學(xué)推理較少。多，數(shù)學(xué)推理較少。 第9頁/共64頁 11 第10頁/共64頁 12 根據(jù)材料的本性或其結(jié)合鍵的性質(zhì)，工程材料可以分為 金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料等四大類 。 第11頁/共64頁 13 陶瓷是金屬元素(或亞金屬如硅等)的化合物，可以認(rèn)為 是各種無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料的統(tǒng)稱。 金屬原子與異種原子

5、化合時(shí)形成很強(qiáng)的離子鍵離子鍵，同時(shí)也 存在有一定成分的共價(jià)鍵共價(jià)鍵，但仍以離子鍵為主。 陶瓷的硬度很高，化學(xué)穩(wěn)定性好，可以制造各種耐蝕、 耐熱用具，在一些特殊的情況下也可用作為結(jié)構(gòu)材料。 但是由于離子鍵、共價(jià)鍵對周圍原子（或離子）有選擇 性或方向性,在受外力作用而發(fā)生相對移動(dòng)時(shí)結(jié)合鍵就會(huì) 破壞，所以一般陶瓷材料脆性脆性都很大。 第12頁/共64頁 14 主要組分是有機(jī)高分子化合物。高分子化合物每個(gè)分主要組分是有機(jī)高分子化合物。高分子化合物每個(gè)分 子可含有幾千、幾萬甚至幾十萬個(gè)原子，分子量在子可含有幾千、幾萬甚至幾十萬個(gè)原子，分子量在5000 以上。以上。 大分子內(nèi)的原子之間由很強(qiáng)的大分子內(nèi)的原

6、子之間由很強(qiáng)的共價(jià)鍵共價(jià)鍵結(jié)合，而大分子結(jié)合，而大分子 與大分子之間的結(jié)合力為與大分子之間的結(jié)合力為范德華力和氫鍵范德華力和氫鍵。 由于大分子鏈很長，大分子之間的接觸面比較大，特由于大分子鏈很長，大分子之間的接觸面比較大，特 別當(dāng)分子鏈纏結(jié)在一起時(shí)，大分子之間可以產(chǎn)生較大的別當(dāng)分子鏈纏結(jié)在一起時(shí)，大分子之間可以產(chǎn)生較大的 結(jié)合力，所以：結(jié)合力，所以： 高分子材料具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性，較強(qiáng)的耐高分子材料具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性，較強(qiáng)的耐 腐蝕性能，很好的絕緣性，以及較低的密度等優(yōu)良性能腐蝕性能，很好的絕緣性，以及較低的密度等優(yōu)良性能 ，在工程上是發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。，在工程上是發(fā)

7、展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。 膠粘劑 第13頁/共64頁 15 復(fù)合材料通常分為樹脂基復(fù)合材料、金復(fù)合材料通常分為樹脂基復(fù)合材料、金 屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料三大類。屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料三大類。 如果選擇適合的組分材料及復(fù)合工藝，可以得如果選擇適合的組分材料及復(fù)合工藝，可以得 到在強(qiáng)度、剛度和耐蝕性等方面比單純的金屬到在強(qiáng)度、剛度和耐蝕性等方面比單純的金屬 、陶瓷和聚合物都優(yōu)越的材料，復(fù)合材料具有、陶瓷和聚合物都優(yōu)越的材料，復(fù)合材料具有 廣闊的發(fā)展前景廣闊的發(fā)展前景 第14頁/共64頁 16 第一節(jié)第一節(jié) 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)際金屬中的晶體缺陷實(shí)際金屬中

8、的晶體缺陷 第三節(jié)擴(kuò)散第三節(jié)擴(kuò)散 第四節(jié)第四節(jié) 金屬的結(jié)晶與鑄錠金屬的結(jié)晶與鑄錠 第15頁/共64頁 17 一、純金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 晶體：原子（離子或分子）在三維空間中晶體：原子（離子或分子）在三維空間中 有規(guī)則地周期性重復(fù)排列構(gòu)成的物質(zhì)稱為晶體有規(guī)則地周期性重復(fù)排列構(gòu)成的物質(zhì)稱為晶體 。如：金屬材料、冰糖、。如：金屬材料、冰糖、NaCl。 單晶體：原子排列趨向于一致的晶體。如：單晶體：原子排列趨向于一致的晶體。如：SiSi、GeGe單晶單晶 。 多晶體：由位向不同的單晶體組成的合金。如：金屬材料。多晶體：由位向不同的單晶體組成的合金。如：金屬材料。 非晶體：組成物質(zhì)的微粒無

9、規(guī)則排列。如：玻璃、松香。非晶體：組成物質(zhì)的微粒無規(guī)則排列。如：玻璃、松香。 圖圖1-1 單晶體單晶體 （一）晶體與非晶體（一）晶體與非晶體 A B C 單晶體與多晶體單晶體與多晶體 第16頁/共64頁 18 （二）（二） 晶體結(jié)構(gòu)、空間點(diǎn)陣、晶格、晶胞與晶格參數(shù)晶體結(jié)構(gòu)、空間點(diǎn)陣、晶格、晶胞與晶格參數(shù) 第17頁/共64頁 19 空間點(diǎn)陣空間點(diǎn)陣特點(diǎn)特點(diǎn)（有規(guī)則、周期性、重復(fù)排列）有規(guī)則、周期性、重復(fù)排列） 1）空間規(guī)則排列點(diǎn)的陣列，無限；）空間規(guī)則排列點(diǎn)的陣列，無限； 2）點(diǎn)陣中的每一點(diǎn)具有相同的周圍環(huán)境。）點(diǎn)陣中的每一點(diǎn)具有相同的周圍環(huán)境。 3）原子、離子等物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)抽象為一些幾何點(diǎn)，這）原

10、子、離子等物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)抽象為一些幾何點(diǎn)，這 些點(diǎn)稱為些點(diǎn)稱為“結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)”、 “格點(diǎn)格點(diǎn)”或或“陣點(diǎn)陣點(diǎn)”（實(shí)際為物（實(shí)際為物 質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的平衡中心的位置）。質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的平衡中心的位置）。 圖圖11 空間點(diǎn)陣模型空間點(diǎn)陣模型 圖圖1-2晶格示意圖晶格示意圖 晶格晶格：假設(shè)通過原子假設(shè)通過原子 的中心劃出許多空間直的中心劃出許多空間直 線，這些直線連接起來線，這些直線連接起來 就形成了就形成了“空間（空間（幾何幾何 ）格架格架”，這種假想格，這種假想格 架稱為架稱為“晶格晶格”。 第18頁/共64頁 20 圖圖13 描述晶胞六要素描述晶胞六要素 晶胞晶胞：能夠反應(yīng)晶格特征的最小幾何單元。：能夠反應(yīng)晶格特征的最

11、小幾何單元。 晶格參數(shù)晶格參數(shù)包括：晶格常數(shù)包括：晶格常數(shù) a、b、c（棱邊）（棱邊） 棱間夾角棱間夾角a a、b b、g g 晶胞晶胞在三維空間周期性重復(fù)排列在三維空間周期性重復(fù)排列 晶格晶格 空間點(diǎn)陣空間點(diǎn)陣直線直線 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)總結(jié)總結(jié)規(guī)律的共性規(guī)律的共性 晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)際種類有晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)際種類有多，而空間點(diǎn)陣的種類多，而空間點(diǎn)陣的種類 有限有限。 第19頁/共64頁 根據(jù)晶胞的對稱性，及6個(gè)晶格參數(shù)的可能的組合，可將 金屬的晶體結(jié)構(gòu)總結(jié)為7大晶系，14種布拉菲點(diǎn)陣. 第20頁/共64頁 22 第21頁/共64頁 23 第22頁/共64頁 24 Orthorhombic 第23頁/共

12、64頁 25 第24頁/共64頁 26 第25頁/共64頁 27 第26頁/共64頁 28 第27頁/共64頁 29 1.面心立方晶格（face-centered cubic)簡稱（FCC或A1） 圖圖14 FCC晶格模型晶格模型 第28頁/共64頁 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 立方體的8個(gè)頂點(diǎn)個(gè)各有一個(gè)原子， 6個(gè)面的面心各有一個(gè)原子。 gFe、Au、Ag、Cu、Ni、Pb等 4 2 面面 心心 立立 方方 晶晶 格格 2）晶格參數(shù)）晶格參數(shù) a =b =c =1a 90 3）原子半徑）原子半徑 ：通常指晶胞中原子密度最大方向上相鄰兩原子之：通常指晶胞中原子密度最大方向上相鄰兩原子之 間平衡距離的一半，或

13、晶胞中相距最近的兩個(gè)原子間距離間平衡距離的一半，或晶胞中相距最近的兩個(gè)原子間距離 的一半。的一半。 4） 晶胞原子數(shù)：一個(gè)晶胞中所含的原子數(shù)晶胞原子數(shù)：一個(gè)晶胞中所含的原子數(shù) 目。目。 n81861/2=4 fcc晶胞中原子相距最近的方向是晶胞中原子相距最近的方向是面對角線面對角線，因此，因此 R a 第29頁/共64頁 31 致密度：單胞中原子體積與 單胞體積之比 3 3 4 2 3 4 4 a a 圖圖15 FCC晶格配位數(shù)晶格配位數(shù) 致密度和配位數(shù)是描述金屬原子排列緊密程度的致密度和配位數(shù)是描述金屬原子排列緊密程度的 物理量，致密度和配位數(shù)子越大，原子排列的越物理量，致密度和配位數(shù)子越大

14、，原子排列的越 緊密。緊密。 配位數(shù)：配位數(shù)：單胞中與任一原子相距最近鄰單胞中與任一原子相距最近鄰 且等距離的原子個(gè)數(shù)。所以，且等距離的原子個(gè)數(shù)。所以，CN 12 K=74 第30頁/共64頁 32 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：八個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)原 子，立方體的體心有一個(gè)原子。 Fe、Cr、W、Mo等30種。 2）晶格常數(shù)：a =b =c =1a 90o 圖圖1-6體心立方的晶體結(jié)構(gòu)體心立方的晶體結(jié)構(gòu) a 4 3 3 3 4 3 3 4 2 a a 68 CN8 4）單胞中的原子個(gè)數(shù)）單胞中的原子個(gè)數(shù) n8 1/8 1 2 2 體心立方晶格（體心立方晶格（BCC或或A2） 3）原子半徑：）原子半徑： ( 體對

15、角線方向）體對角線方向） R 5）K 第31頁/共64頁 33 ， 74. 0 4 3 6 3 4 6 3 8 , 2 1 3 acar caa r K 633. 1 3 8 第32頁/共64頁 34 由以上數(shù)據(jù)可知由以上數(shù)據(jù)可知：FCC，hcp為最緊密排列，為最緊密排列，BCC為次緊密排列為次緊密排列 。 a 4 2 a 4 3 第33頁/共64頁 35 （1）在晶向中任選一陣點(diǎn)為原點(diǎn)，三 個(gè)基矢為坐標(biāo)軸OX 、OY、OZ。 （2）選取距原點(diǎn)O最近的一點(diǎn)P，以 一個(gè)a為度量單位，求出P點(diǎn)坐標(biāo) 值（x,y,z） （3）將坐標(biāo)值乘以最小公倍數(shù)，將其 化簡成最小的整數(shù)放入uvw內(nèi) (不加逗號） 例

16、如：OA晶向指數(shù)為110，OX晶向 指數(shù)為100，OY晶向指數(shù)為 010 , OZ指數(shù)為001；XO指數(shù)為 00，ZA指數(shù)為終點(diǎn)坐標(biāo)減始 點(diǎn)坐標(biāo), 故晶向指數(shù)為11 。 1 A X Y Z O 圖圖17 晶向指數(shù)的標(biāo)志晶向指數(shù)的標(biāo)志 三三 、 立立 方方 晶晶 系系 晶晶 向向 指指 數(shù)數(shù) 與與 晶晶 面面 指指 數(shù)數(shù) （一）（一） 晶向指數(shù)：表示某晶向的空間幾晶向指數(shù)：表示某晶向的空間幾 何方位。用何方位。用uvw表示。表示。 晶面：通過晶體中原子中心的平面。晶面：通過晶體中原子中心的平面。 晶向：通過原子中心的直線為原子列，原子列代表的方向?yàn)榫蚓颍和ㄟ^原子中心的直線為原子列，原子列代表

17、的方向?yàn)榫?。 1. 立方晶系晶向指數(shù)的標(biāo)志方法立方晶系晶向指數(shù)的標(biāo)志方法 1 第34頁/共64頁 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11 第35頁/共64頁 （1）選擇不在要表示的晶面上的晶格中的任一結(jié)點(diǎn)為空間坐標(biāo)系 的坐標(biāo)原點(diǎn)O，以過該點(diǎn)的三條基矢為坐標(biāo)軸OX、OY、OZ。 （關(guān)鍵：晶面與坐標(biāo)原點(diǎn)不能有 交點(diǎn)） （2）以單位基矢為度量單位求出該晶面與坐標(biāo)軸的截距（m n p） （3）取截距的倒數(shù)（1/m ，1/n，1/p），化為最小整數(shù)放入（h k l）內(nèi) 圖圖18 晶面指數(shù)的標(biāo)志晶面指數(shù)的標(biāo)志 第36頁/共64頁 38 （1）一個(gè)晶面指數(shù)實(shí)際代表一組原子排列相同的相互平行）一個(gè)晶

18、面指數(shù)實(shí)際代表一組原子排列相同的相互平行 的晶面。的晶面。 將晶面指數(shù)各乘以將晶面指數(shù)各乘以-1 ，表示同一晶面如（，表示同一晶面如（111）與（）與（ ） （2）晶面空間方位不同但）晶面空間方位不同但原子排列規(guī)律相同原子排列規(guī)律相同屬于同一晶面屬于同一晶面 族，用族，用hkl表示。如：表示。如： 1 0 0 晶 面 族 包 括 （晶 面 族 包 括 （ 1 0 0 ） + （ 0 1 0 ） + （ 0 0 1 ） 。） 。 110晶面族包括（晶面族包括（110）+(101)+(011)+( 10)+( 01)+(01 ) 111晶面族包括（晶面族包括（111）+（ 11 ）+ （1 1）+

19、 （11 ）4組組 11 1 1 1 1 1 1 1 （三）、立方晶系晶向與晶面的關(guān)系（三）、立方晶系晶向與晶面的關(guān)系 1指數(shù)相同的晶向與晶面相互垂直，如：（指數(shù)相同的晶向與晶面相互垂直，如：（111)111。 2晶向與晶面相互平行時(shí)滿足晶向與晶面相互平行時(shí)滿足hu+kv+lw0，如，如 (111） 10 1 第37頁/共64頁 39 圖圖111 單晶體的各向異單晶體的各向異 性性 1、單晶體的、單晶體的各向異性各向異性：單晶體各個(gè)方向的單晶體各個(gè)方向的 機(jī)性、物性、化學(xué)性能等不同。機(jī)性、物性、化學(xué)性能等不同。 如：如：BCC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的111方向的彈性模量方向的彈性模量 E111290000

20、MPa，E100135000MPa， 而多晶體的而多晶體的E210000MPa。 3、多晶體的、多晶體的偽各向同性偽各向同性：多晶體沿各個(gè)方向的性能相近多晶體沿各個(gè)方向的性能相近。 原因是：原因是：單晶體的各個(gè)方向原子排列規(guī)律不同。多晶體是由大單晶體的各個(gè)方向原子排列規(guī)律不同。多晶體是由大 量位向不同的晶粒和亞晶粒組成。量位向不同的晶粒和亞晶粒組成。 2、非晶體的、非晶體的各向同性各向同性：非：非晶體沿各個(gè)晶體沿各個(gè) 方向的性能完全相同方向的性能完全相同。 第38頁/共64頁 40 1. FCC結(jié)構(gòu)的最密排晶面與最密排晶向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的最密排晶面與最密排晶向?yàn)?11與與2. BCC結(jié)構(gòu)的最密排晶面與

21、最密排晶向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的最密排晶面與最密排晶向?yàn)?10與與 體心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度體心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度 第39頁/共64頁 aa 1 2 1 2 aa 7 . 0 2 2 1 2 aa 15. 1 3 1 2 1 2 aa 1 2 1 2 aa 2 2 1 2 1 2 aa 58. 0 3 2 1 2 第40頁/共64頁 42 (111) (001) 111 第41頁/共64頁 43 由于結(jié)晶或變形使金屬原子脫離由于結(jié)晶或變形使金屬原子脫離 開平衡位置跑到間隙位置或晶體開平衡位置跑到間隙位置或晶體 的外表面，在晶體內(nèi)部便形成空的外表面，在晶體內(nèi)部便形

22、成空 位和間隙原子。位和間隙原子。 圖圖112 晶體中的兩種空位晶體中的兩種空位 a)肖脫基空位肖脫基空位 b)弗蘭克爾空位弗蘭克爾空位 離開平衡位置的原子，有兩種去處離開平衡位置的原子，有兩種去處 ：一種可能是跑到表面，此時(shí)產(chǎn)生：一種可能是跑到表面，此時(shí)產(chǎn)生 的空位叫的空位叫肖脫基空位肖脫基空位，另一種可能，另一種可能 跑到點(diǎn)陣間隙中，形成跑到點(diǎn)陣間隙中，形成弗蘭克爾空弗蘭克爾空 位位。 在形成在形成弗蘭克爾空位弗蘭克爾空位時(shí)，伴隨產(chǎn)生一個(gè)間隙原子。時(shí)，伴隨產(chǎn)生一個(gè)間隙原子。 實(shí)際金屬中常見的是實(shí)際金屬中常見的是肖脫基空位肖脫基空位 第42頁/共64頁 44 第43頁/共64頁 45 位錯(cuò)：

23、由于變形或結(jié)晶，晶體的一部分相對晶體的另一部分相對滑移便位錯(cuò)：由于變形或結(jié)晶，晶體的一部分相對晶體的另一部分相對滑移便 產(chǎn)生位錯(cuò)。位錯(cuò)是變形部分與末變形部分的分界線。產(chǎn)生位錯(cuò)。位錯(cuò)是變形部分與末變形部分的分界線。 G H 第44頁/共64頁 第45頁/共64頁 47 第46頁/共64頁 實(shí)際螺旋位錯(cuò)在空間是一個(gè)螺旋狀實(shí)際螺旋位錯(cuò)在空間是一個(gè)螺旋狀 的晶格畸變管道，寬僅為幾個(gè)原子的晶格畸變管道，寬僅為幾個(gè)原子 間距，長則可穿透晶體。間距，長則可穿透晶體。 第47頁/共64頁 49 n 實(shí)際晶體中存在著大量的位錯(cuò)，一般以空間三維網(wǎng)狀分布 網(wǎng)絡(luò)中的各線段可以是刃型，螺型或混合型位錯(cuò)。 n晶體中位錯(cuò)數(shù)

24、目的多少一般用位錯(cuò)密度表示，= L/V，是 單位晶體中所包含的位錯(cuò)線總長度，單位為cm /cm3 。在退 火態(tài)金屬中 106-108cm-2 ，而經(jīng)冷形變后到1011 1012 cm-2。 第48頁/共64頁 50 1、晶界 ：位向不同的相鄰晶粒之間的接觸界面，屬于面缺 陷。隨相鄰晶粒位向的不同，晶界寬度為510個(gè)原子間距。 晶界分小角度晶界和大角度晶界 。 圖圖115 1Cr17不銹鋼中的多晶不銹鋼中的多晶 體體 圖圖116 晶界原子排列示意圖晶界原子排列示意圖 第49頁/共64頁 51 圖圖117 小角度晶界示意圖小角度晶界示意圖 （對稱傾側(cè)晶界）（對稱傾側(cè)晶界） q/ 2 q/ 2 對稱傾側(cè)晶界：兩對稱傾側(cè)晶界：兩 晶粒位向差為晶粒位向差為q q， 是由一系列平行等是由一系列平行等 距的刃位錯(cuò)垂直排距的刃位錯(cuò)垂直排 列而組成的。列而組成的。 扭轉(zhuǎn)晶界扭轉(zhuǎn)晶界 第50頁/共64頁 52 晶粒越細(xì)，晶界面積越大，材料的強(qiáng)度、硬度晶粒越細(xì)，晶界面積越大，材料的強(qiáng)度、硬度 越高，塑性韌性越好。越高，塑性韌性越好。 3 3、晶粒與晶界對性能的影響、晶粒與晶界對性能的影響 第51頁/共64頁 53 第52頁/共64頁 54 第53頁/共64頁 55 RT Q eDD 0 第54頁/共64頁 56 第55頁/共64頁 57 第56頁/共64頁