【正文】 的相互溶解度有一定的限度的固溶體。通過(guò)形成固溶體使金屬的強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象。格類(lèi)型和特性均不同于任一組元的新相。（化合物的價(jià)電子數(shù)與原子數(shù)之比值）的化合物。等。? 單體 —— 彼此能相互連接起來(lái)而形成高分子化合物的低分子化合物。? 其結(jié)構(gòu)像一條長(zhǎng)鏈，這個(gè)長(zhǎng)鏈?zhǔn)怯稍S多結(jié)構(gòu)相同的重復(fù)單元其結(jié)構(gòu)像一條長(zhǎng)鏈，這個(gè)長(zhǎng)鏈?zhǔn)怯稍S多結(jié)構(gòu)相同的重復(fù)單元（即鏈節(jié)）組成。? 高分子化合物總含有各種大小不同（鍵長(zhǎng)不同、分子量不同高分子化合物總含有各種大小不同（鍵長(zhǎng)不同、分子量不同）的分子。27（（ 2）大分子鏈的結(jié)構(gòu)）大分子鏈的結(jié)構(gòu)均聚物均聚物 ———— 只含有一種單體鏈節(jié)，若干個(gè)鏈節(jié)由共價(jià)鍵按一定方只含有一種單體鏈節(jié)，若干個(gè)鏈節(jié)由共價(jià)鍵按一定方式重復(fù)連接起來(lái)，像一根又細(xì)又長(zhǎng)的鏈子一樣。包括：性。化學(xué)性能：抵抗化學(xué)浸蝕的能力。包括－－金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。塑性變形－－將外力去掉，試樣不能恢復(fù)原狀，而被伸長(zhǎng)。? 3 剛性剛性 －－金屬材料在外力的作用下抵抗彈性變形的能力。 E愈大，剛性愈大。? 5 硬度硬度 －－金屬材料抵抗集中負(fù)荷作用的性能，即金屬材料抵抗硬－－金屬材料抵抗集中負(fù)荷作用的性能，即金屬材料抵抗硬物壓入的能力。? 衡量指標(biāo)有：衡量指標(biāo)有：n 布氏硬度布氏硬度 HB 球壓頭、測(cè)壓痕直徑球壓頭、測(cè)壓痕直徑n 洛氏硬度洛氏硬度 HRC 圓錐體壓頭、測(cè)壓痕深度圓錐體壓頭、測(cè)壓痕深度n 維氏硬度維氏硬度 HV 金屬材料的機(jī)械性能 (續(xù) )32? 5 沖擊韌性沖擊韌性 金屬材料抵抗沖擊負(fù)荷的能力。? 7 斷裂韌性斷裂韌性 金屬材料抵抗裂紋擴(kuò)展斷裂的韌性性金屬材料抵抗裂紋擴(kuò)展斷裂的韌性性能。? 化學(xué)性能化學(xué)性能 主要是指金屬抵抗活潑介質(zhì)化學(xué)侵蝕的主要是指金屬抵抗活潑介質(zhì)化學(xué)侵蝕的能力。它是物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能的綜合表現(xiàn)。34第第 2章章 金屬材料組織和性能的控制金屬材料組織和性能的控制?、純金屬的結(jié)晶、純金屬的結(jié)晶金屬結(jié)晶的概念金屬結(jié)晶的概念? 一、結(jié)晶的概念一、結(jié)晶的概念? 結(jié)晶結(jié)晶 －－液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成固態(tài)形成晶體－－液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成固態(tài)形成晶體 的過(guò)程。? 近程有序狀態(tài)近程有序狀態(tài) －－液態(tài)金屬內(nèi)部，原子在短距離的?。簯B(tài)金屬內(nèi)部，原子在短距離的小范圍內(nèi)作近似于固態(tài)結(jié)構(gòu)的規(guī)則排列。? 結(jié)晶過(guò)程實(shí)質(zhì)結(jié)晶過(guò)程實(shí)質(zhì) 上是原子由近程有序狀態(tài)過(guò)渡為長(zhǎng)程有上是原子由近程有序狀態(tài)過(guò)渡為長(zhǎng)程有序狀態(tài)的過(guò)程。? 為什么呢？為什么呢？ 熱力學(xué)指出：熱力學(xué)指出： 在自然界中，一切自發(fā)在自然界中，一切自發(fā)轉(zhuǎn)變過(guò)程，是由一種較高的能量狀態(tài)趨向于最低能轉(zhuǎn)變過(guò)程，是由一種較高的能量狀態(tài)趨向于最低能量的穩(wěn)定狀態(tài)，就象小球由高處滾向低處，降低自量的穩(wěn)定狀態(tài)，就象小球由高處滾向低處，降低自己的勢(shì)能一樣。該曲線表明：化關(guān)系曲線。37 ? 金屬的結(jié)晶過(guò)程金屬的結(jié)晶過(guò)程? １、１、 形核形核 ：：? 自發(fā)晶核自發(fā)晶核 液態(tài)金屬在接近結(jié)晶溫度時(shí)，原子已在短距離液態(tài)金屬在接近結(jié)晶溫度時(shí)，原子已在短距離范圍內(nèi)近似固態(tài)結(jié)構(gòu)的規(guī)則排列，存在著大量尺寸不同的范圍內(nèi)近似固態(tài)結(jié)構(gòu)的規(guī)則排列，存在著大量尺寸不同的近程有序近程有序 的原子集團(tuán)。當(dāng)溫度降低到理論結(jié)晶溫度以下，達(dá)到一定的 過(guò)冷度過(guò)冷度以后，液態(tài)金屬中那些超過(guò)臨界晶核尺寸的以后，液態(tài)金屬中那些超過(guò)臨界晶核尺寸的 近程有序近程有序 原子原子集團(tuán)開(kāi)始變得穩(wěn)定，不再消失，成為結(jié)晶的核心，這種晶集團(tuán)開(kāi)始變得穩(wěn)定，不再消失，成為結(jié)晶的核心，這種晶核則稱為核則稱為 自發(fā)晶核自發(fā)晶核 。當(dāng)過(guò)冷度較大，特別是有雜質(zhì)存在的情況冷度較大，特別是有雜質(zhì)存在的情況 下，晶核往往是以樹(shù)狀的形下，晶核往往是以樹(shù)狀的形式長(zhǎng)大，開(kāi)始形成晶軸，再在其上形成枝芽，最后發(fā)展成式長(zhǎng)大，開(kāi)始形成晶軸，再在其上形成枝芽，最后發(fā)展成 樹(shù)枝狀樹(shù)枝狀結(jié)晶結(jié)晶 。39３、晶體的長(zhǎng)大方式３、晶體的長(zhǎng)大方式? 平面長(zhǎng)方式平面長(zhǎng)方式? 樹(shù)枝長(zhǎng)大方式樹(shù)枝長(zhǎng)大方式40? 晶粒大小晶粒大小? 一、晶粒度的概念一、晶粒度的概念? 晶粒度晶粒度 －－晶粒大小。? 晶粒細(xì)化晶粒細(xì)化 是提高金屬機(jī)械性能的最重要的途徑之一。41 二、二、 影響晶粒大小的因素影響晶粒大小的因素? 細(xì)晶強(qiáng)化細(xì)晶強(qiáng)化 －－－－ 生產(chǎn)上常通過(guò)生產(chǎn)上常通過(guò) 細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒 的方法來(lái)改善金的方法來(lái)改善金屬材料的機(jī)械性能，以達(dá)到強(qiáng)韌化的目的。? 影響晶粒大小的因素：影響晶粒大小的因素：? １）１） 過(guò)冷度過(guò)冷度 ：增加過(guò)冷度使晶粒細(xì)化：增加過(guò)冷度使晶粒細(xì)化? ２）未熔雜質(zhì)２）未熔雜質(zhì)42 二、二、 影響晶粒大小的因素影響晶粒大小的因素過(guò)冷度的影響216。? ２）柱狀晶２）柱狀晶 －－－－ 中間區(qū)域的液中間區(qū)域的液態(tài)金屬在結(jié)晶時(shí)，是垂直于模態(tài)金屬在結(jié)晶時(shí)，是垂直于模壁向外散熱，冷卻速度比外層壁向外散熱，冷卻速度比外層慢，晶體朝著與散熱相反方向慢，晶體朝著與散熱相反方向向液體內(nèi)部平行長(zhǎng)大而形成。? ３）等軸晶粒３）等軸晶粒 －－－－ 中心部分的中心部分的液態(tài)金屬冷卻更慢，過(guò)冷度也液態(tài)金屬冷卻更慢，過(guò)冷度也更小，散熱方向的影響也不明更小，散熱方向的影響也不明顯，晶核可向各個(gè)方向均勻長(zhǎng)顯，晶核可向各個(gè)方向均勻長(zhǎng)大成粗大的。晶格的變化過(guò)程。? 　　 .按化學(xué)成分分類(lèi)? 　　按化學(xué)成份可將鋼分為碳素鋼和合金鋼。根據(jù)硫、磷的含量可將鋼分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。? 　　 ? 　　按用途可將鋼分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。? 　　 ? 　　在退火組織可將鋼分為亞共析鋼、共析鋼和過(guò)共析鋼。合金鋼根據(jù)合金元素含量分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。生變化。無(wú)弱面，晶枝結(jié)合較牢，性能均勻，無(wú)方向性合較牢，性能均勻，無(wú)方向性。晶質(zhì)較致密，但存在弱面部夾晶質(zhì)較致密，但存在弱面部夾雜及低熔點(diǎn)雜質(zhì)富集于晶面。 非自發(fā)形核43? 、鑄錠的結(jié)構(gòu)、鑄錠的結(jié)構(gòu)? 鑄錠的組織一般分為三個(gè)區(qū)域鑄錠的組織一般分為三個(gè)區(qū)域：：? １）細(xì)晶粒層１）細(xì)晶粒層 －－最外層緊靠－－最外層緊靠錠模，液態(tài)金屬冷卻快，過(guò)冷錠模，液態(tài)金屬冷卻快，過(guò)冷度大，晶核多，很快形成。? 變質(zhì)處理變質(zhì)處理 －－在液體金屬中加入孕育劑或變質(zhì)劑，以－－在液體金屬中加入孕育劑或變質(zhì)劑，以細(xì)化晶粒和改善組織。? 晶粒愈小，則金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性愈好。? 金屬的性能在很大程度上與晶粒的大小有關(guān)。在晶核不斷長(zhǎng)大的同時(shí)，新的晶核也在不斷地生成，直至各個(gè)晶?；ハ嘟佑|，液體全部消失，結(jié)晶成外形不規(guī)則的多晶體各個(gè)晶?；ハ嘟佑|，液體全部消失，