第一章金屬的結(jié)構與結(jié)晶

1、1 1.晶體結(jié)構的基本概念晶體結(jié)構的基本概念 2.三種常見的金屬晶體結(jié)構三種常見的金屬晶體結(jié)構 3.常見金屬晶體結(jié)構的特征常見金屬晶體結(jié)構的特征 4.實際金屬的晶體結(jié)構實際金屬的晶體結(jié)構 5.純金屬的結(jié)晶過程及晶粒細化的方法純金屬的結(jié)晶過程及晶粒細化的方法 6.金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變2 圖1-1 晶體中的原子堆垛剛球模型（a）、晶格（b）和晶胞（c）示意圖3 及及(a)體心立方（b）面心立方（c）密排六方421818n4216818n632126112n5ar43ar42ar216（3）配位數(shù)和致密度）配位數(shù)和致密度7（3）配位數(shù)和致密度）配位數(shù)和致密度33334342234U3

2、0.68arnKVaa33334244434U30.74arnKVaa333241466U3230.743 383 223arnKVaaa8晶格晶格類型類型晶胞中晶胞中的原子的原子數(shù)數(shù)原子原子半徑半徑配位配位數(shù)數(shù)致密致密度度體心體心立方立方280.68面心面心立方立方4120.74密排密排六方六方6120.7443a42a2a91011純金屬的結(jié)晶T0為理論結(jié)晶溫度，T1為實際結(jié)晶溫度。T0與T1的溫度差就是過冷度，過冷度是金屬能夠自發(fā)進行結(jié)晶的必要條件。純金屬的結(jié)晶過程結(jié)晶結(jié)晶結(jié)束結(jié)束晶核晶核長長 大大形形 核核 與與晶晶 核核 長長 大大形形 核核溶溶 液液晶核的長大方式：平面生長方式 和

3、樹枝狀生長方式。u晶粒大小對金屬材料力學性能的影響晶粒大小對金屬材料力學性能的影響u控制晶粒大小的方法控制晶粒大小的方法（1）加快液態(tài)金屬材料的冷卻速度；）加快液態(tài)金屬材料的冷卻速度；（2）變質(zhì)處理）變質(zhì)處理（3）采用機械振動、超聲波振動和電）采用機械振動、超聲波振動和電磁振動等；磁振動等；金屬材料結(jié)晶后晶粒的控制金屬材料結(jié)晶后晶粒的控制三、金屬的同素異構轉(zhuǎn)變?nèi)?、金屬的同素異構轉(zhuǎn)變金屬在固態(tài)下，隨溫度的改變有一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪痪Ц竦默F(xiàn)金屬在固態(tài)下，隨溫度的改變有一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪痪Ц竦默F(xiàn)象稱為象稱為同素異構轉(zhuǎn)變同素異構轉(zhuǎn)變。具有同素異構轉(zhuǎn)變的金屬有：鐵、鈷、鈦、錫、錳等。同一金具有同素異構轉(zhuǎn)變

4、的金屬有：鐵、鈷、鈦、錫、錳等。同一金屬的同素異構晶體按其穩(wěn)定存在的溫度，由低溫到高溫依次用屬的同素異構晶體按其穩(wěn)定存在的溫度，由低溫到高溫依次用希臘字母希臘字母，等表示等表示同素異構轉(zhuǎn)變是由晶核的形成同素異構轉(zhuǎn)變是由晶核的形成與晶核的長大兩個基本過程完成與晶核的長大兩個基本過程完成，新晶核在原晶界處生成，新晶核在原晶界處生成同素異構轉(zhuǎn)變有過冷（過熱）同素異構轉(zhuǎn)變有過冷（過熱）現(xiàn)象，并且轉(zhuǎn)變時具有較大的過現(xiàn)象，并且轉(zhuǎn)變時具有較大的過冷度冷度同素異構轉(zhuǎn)變過程中，有相變同素異構轉(zhuǎn)變過程中，有相變潛熱產(chǎn)生，在冷卻曲線上出現(xiàn)水潛熱產(chǎn)生，在冷卻曲線上出現(xiàn)水平線段，但這種轉(zhuǎn)變在固態(tài)下進平線段，但這種轉(zhuǎn)變在固態(tài)下進行的，它與液體結(jié)晶