【正文】 晶格畸變程度提高 ， 因而晶格常數(shù)變大 。 1. 正常價(jià)化合物 定義 ：符合一般化合物原子價(jià)規(guī)律的金屬化合物 。 電子化合物的電子濃度與晶體結(jié)構(gòu)具有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系：電子濃度為 3/2(21/14)的電子化合物通常具有體心立方結(jié)構(gòu) ，稱為 β 相；電子濃度為 21/13時(shí) ， 為復(fù)雜立方結(jié)構(gòu) ， 稱為 γ相；電子濃度為 7/4(21/12)時(shí) ， 則為密排六方結(jié)構(gòu) ,稱為 ε 相 。 圖 334 間隙相和間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu) (a)間隙相 VC (b)間隙化合物 Fe3C 間隙相非常穩(wěn)定，具有極高的熔點(diǎn)和硬度，同時(shí)其脆性也較大。 間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜。 2. 弗蘭克爾空位 3. 同類間隙原子 4. 異類間隙原子 5. 大的置換原子 6. 小的置換原子 圖 335 晶體中的各種點(diǎn)缺陷 1. 空位 實(shí)際晶體中某些晶格結(jié)點(diǎn)因原子脫位而空著 ， 這些空著的結(jié)點(diǎn)位置稱為 空位 。 異類間隙原子 ： 大都是原子半徑很小的外來原子 ，如鋼中的碳 、 氮 、 硼 、 氫等 ， 又叫雜質(zhì)間隙原子 。其特點(diǎn)是原子發(fā)生錯(cuò)排的范圍在二維尺度上很小，而在第三維尺度上很大。 圖 339 螺形位錯(cuò) 左螺型和右螺型位錯(cuò) 根據(jù)位錯(cuò)區(qū)螺旋形原子排列的旋轉(zhuǎn)方向不同，螺型位錯(cuò)分左旋和右旋兩種。 圖 342 用右手定則確定刃型位錯(cuò)類型 螺型位錯(cuò)的判定 螺型位錯(cuò)的柏氏矢量也可用相同方法確定。 圖 347 刃型位錯(cuò)的滑動(dòng)與晶體滑移 （ 2） 位錯(cuò)的攀移 刃型位錯(cuò)可在垂直于滑移面方向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)行攀移。 每個(gè)晶粒內(nèi)存在著許多位向差極小 (＜ 1176。 圖 349 對(duì)稱傾側(cè)晶界 圖 350 對(duì)稱傾側(cè)晶界的形成 應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)晶體中實(shí)際存在的許多小角度晶界 (如亞晶界 )來說，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般是由刃型位與螺型位錯(cuò)組合而成。 （ 2） 晶界上原子具有較高的動(dòng)能 ， 而且存在較多的空位 、 位錯(cuò)等缺陷 ， 因而原子的擴(kuò)散速度比在晶粒內(nèi)部快得多 。 半共格相界 ：界面上的兩相原子靠一組刃型位錯(cuò)來部分地保持對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ，其位向用晶向指數(shù)來確定。 晶體缺陷對(duì)晶體性能有重要影響 。 通過形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化 。為了研究晶體中原子排列的規(guī)律性，可以將原子抽象為幾何點(diǎn)，用空間點(diǎn)陣、晶格和晶胞來代表原子規(guī)則排列的狀況。 根據(jù)相界面上的原子與相鄰兩相晶格的匹配情況 ,相界可分為 共格 、 半共格 和 非共格 三種類型 。 晶界具有一系列不同于晶粒內(nèi)部的特性： （ 1） 常溫下 ， 晶界對(duì)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用 ， 使材料具有較高的塑性變形抗力 。亞晶界屬于小角度晶界。將單位表面面積上新增加的能量稱為 表面能 ，它與表面張力為同一數(shù)值。 (a)刃型位錯(cuò)的滑移 (b)螺型位錯(cuò)的滑移 (c)混合位錯(cuò)的滑移 圖 346 位錯(cuò)滑移導(dǎo)致晶體滑移的示意圖 位錯(cuò)的滑移與晶體的滑移 晶體的滑移運(yùn)動(dòng)不是整個(gè)滑移面上的全部原子同時(shí)一齊移動(dòng)，而是通過位錯(cuò)中心及其附近的少量原子沿柏氏矢量作小于一個(gè)原子間距的微量位移而逐步實(shí)現(xiàn)的。這一特征可用于判斷一個(gè)位錯(cuò)是否為刃型位錯(cuò)。 圖 338 晶體局部滑移形成的刃型位錯(cuò) (2)螺型位錯(cuò) 按螺旋形排列的原子錯(cuò)排區(qū)域稱為螺型位錯(cuò)。 空位 和 間隙原子的運(yùn)動(dòng) 是晶體中產(chǎn)生擴(kuò)散的重要方式。 圖 336 空位 (a)及間隙原子 (b)的晶格畸變區(qū) 2．間隙原子 位于晶格間隙中的原子即為 間隙原子 。 點(diǎn)缺陷 點(diǎn)缺陷的特點(diǎn)是在三維尺度上都很小 ， 一般不超過幾個(gè)原子間距 。 5 2527 1577 1227 表 314 鋼中常見碳化物的硬度及熔點(diǎn) （ 2）間隙化合物 當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比大于 ，則形成具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的金屬化合物，由于此時(shí)非金屬原子也位于晶格間隙中，故稱之為 間隙化合物 。 應(yīng)當(dāng)指出，間隙相與間隙固溶體之間有本質(zhì)區(qū)別。如果它們彌散分布于固溶體基體上，則將使合金得到強(qiáng)化。 中間相 的特點(diǎn)和分類 大多數(shù)中間相是以金屬鍵混以其它典型結(jié)合鍵 (離子鍵 、 共價(jià)健和分子鍵 )方式相結(jié)合 ， 中間相一般具有較高的熔點(diǎn) 、 硬度和脆性 ， 因此 ， 含有中間相的合金強(qiáng)度 、 硬度 、 耐磨性及耐熱性提高 ， 但塑性和韌性降低 。 圖 326 間隙固溶體的晶格畸變 3. 有序固溶體及固溶體的 微觀不均勻性 在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下，固溶體的成分在宏觀上是均勻的，但從微觀來看，其溶質(zhì)原子的分布往往是不均勻的。 所以，溶質(zhì)的原子價(jià)越高，其固溶度越低。 圖 327 大 (a)小 (b)置換原子引起的晶格畸變 （ 2）電負(fù)性因素 電負(fù)性 是指原子接受電子以形成負(fù)離子的能力 。 合金相可分為 固溶體 和 中間相 (又稱金屬化合物 )兩大類。 由兩個(gè)組元組成的合金稱為 二元合金 ，由三個(gè)組元組成的合金稱為 三元合金 ，由三個(gè)以上組元組成的合金稱為 多元合金 。準(zhǔn)晶不同于非晶態(tài)，也是遵循形核長(zhǎng)大規(guī)律完成液固轉(zhuǎn)變，相變過程受原子擴(kuò)散控制。 多晶體的偽 各向同性 ；單晶的各向異性 。 aa1212 ??aa2212??aa31212 ???aa1212 ??aa21212???aa3212?? 多晶型性與同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 多晶型性或同素異構(gòu)性 :具有兩種或兩種以上的晶體結(jié)構(gòu)的這種性質(zhì)。 試計(jì)算銅的原子體密度。 圖 312 三種典型晶格配位數(shù)示意圖 典型晶格配位數(shù)示意圖 (a)體心立方 (b)面心立方 (c)密排六方 致密度 一個(gè)晶胞內(nèi)原子所占體積與晶胞體積之比 ，稱之為 致密度 。 圖 39 立方晶系的主要晶面指數(shù) 圖 310 立方晶系 {100}、 {110}和 {111}晶面族 晶面與晶向的關(guān)系 當(dāng)某一晶向 [uvw]位于或平行于某一晶面 (hkl)時(shí)，必然滿足以下關(guān)系： hu+kv+lw=0 反之，根據(jù)此關(guān)系也可判定某晶向是否位于或平行于某晶面。 立方晶系的晶向指數(shù) 立方晶系的晶向指數(shù)可用 [uvw]來表示 。 As， Sb， Bi 6 正方晶系 (四方 ) a=b≠c， a=β=γ=90176。沿三條棱邊所作的坐標(biāo)軸 X、 Y、 Z稱為晶軸，晶軸間夾角稱為軸間角，用α 、 β 、 γ 表示。 非晶體 :原子則呈無規(guī)則排列 ， 至多有局部區(qū)域呈短程規(guī)則排列 。 空間點(diǎn)陣與晶胞 空間點(diǎn)陣和晶格 晶胞 空間點(diǎn)陣和晶格 假設(shè)理想晶體中的原子 (離子、分子或原子集團(tuán)等質(zhì)點(diǎn) )都是固定不動(dòng)的剛性球，則晶體是由這些剛球堆垛而成 (圖 31a)。 K2CrO7 2 單斜晶系 a≠b≠c， a=γ=90≠β βS， CaSO4 圖 32 14種布喇菲點(diǎn)陣的晶胞 點(diǎn)陣中的每一個(gè)陣點(diǎn)可以由一個(gè)或一個(gè)以上的質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）所組成，而這些質(zhì)點(diǎn)的組合和排列又可以有多種不同的形式。 圖 37 立方晶系的一些晶向指數(shù) 晶面與晶面指數(shù) 晶面 ： 晶體中由一系列原子所組成的平面稱為 晶面。 對(duì)于立方晶系 ， 各 棱邊長(zhǎng)度均相等 ， 以 a表示其晶格常數(shù) 。晶體中的間隙從幾何形狀上看有 四面體 和 八面體 兩種。由圖可知，其（ 111）面原子數(shù)為 3 1/2+3 1/6=2。 在高壓下，鐵還可以呈現(xiàn)密排六方結(jié)構(gòu)。 單晶體 ：由一個(gè)核心 (稱為晶核 )生長(zhǎng)而成的晶體。目前在 AlMn、 AlCo、 AlMnFe、 AlV、 PdUSi、AlMnSi等合金中都已發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶，并測(cè)試了它們的一些物理性能。 固態(tài)合金如由均勻的單一相組成 ， 則稱其為單相合金 ， 由幾個(gè)不同相組成的合金稱為多相合金 。 間隙固