【正文】 4~106cm。 鈉離子失去一個電子成為帶正電荷的 Na+，氯離子獲得一個電子成為帶負(fù)電荷的 Cl。硅、鍺、錫的同素異構(gòu)體或者或化合物也具有這種立方結(jié)構(gòu)。因此，對這類高聚物雖然不具備前面所述的晶體定義，但也稱為結(jié)晶。 純金屬結(jié)晶時的冷卻曲線 化工學(xué)院 167。 化工學(xué)院 167。因此，金屬實(shí)際上是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所組成的多晶體 ?晶粒的大小對金屬的性能影響很大。因?yàn)楫?dāng)液體中有這種未熔雜質(zhì)存在時，金屬可以沿著這些現(xiàn)成的固體質(zhì)點(diǎn)表面產(chǎn)生晶核，減小它暴露于液體中的表面積，使表面能降低，其作用甚至?xí)h(yuǎn)大于加速冷卻增大過冷度的影響 ?在金屬結(jié)晶時，從為向液態(tài)金屬中加入某種難溶雜質(zhì)來有效地細(xì)化金屬的晶粒，以達(dá)到提高其力學(xué)性能的目的，這種細(xì)化晶粒的方法叫做“ 變質(zhì)處理 ” ，所加入的難溶雜質(zhì)叫 “ 變質(zhì)劑 ” 或 “ 人工晶核 ” 。 化工學(xué)院 167。 24 金屬的結(jié)晶 三、金屬的同素異構(gòu)性 ?某些金屬在不同溫度和壓力下呈不同的晶體結(jié)構(gòu)，同一種固態(tài)的純金屬（或其他單相物質(zhì)），在加熱或冷卻時發(fā)生由一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種晶體結(jié)構(gòu)不同的穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，稱為 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 。 12 動載荷時材料的力學(xué)性能 化工學(xué)院 167。 12 動載荷時材料的力學(xué)性能 化工學(xué)院 167。 采用超高速急冷技術(shù)。 3 / 41 / 2Z =0 .9( N /G ) ( / )ZvsvsZ N GZ???單 位 體 積 中 晶 粒 的 數(shù) 目單 位 面 積 上 晶 粒 的 數(shù) 目N 形 核 率G 長 大 速 度2. 晶粒大小的控制 增大過冷度： 晶粒的大小取決于形核率和長大速度的比值，而形核率和長大速度又取決于過冷度，因此晶粒的大小可以用過冷度來控制。 24 金屬的結(jié)晶 2)未熔雜質(zhì)的影響 ?任何金屬中總不免含有或多或少的雜質(zhì)，有的可與金屬一起熔化，有的則不能，而是呈未熔的固體質(zhì)點(diǎn)懸浮于金屬液體中。 24 金屬的結(jié)晶 ?由每個晶核長成的晶體稱為晶粒，晶粒之間的接觸面稱為晶界。低于理論結(jié)晶溫度時，由于液相的自由能（Ｇ液）高于固相晶體的自由能（Ｇ固），液體向晶體的轉(zhuǎn)變便會使能量降低，于是便發(fā)生結(jié)晶；高于理論結(jié)晶溫度時，由于液相的自由能（Ｇ液）低于固相晶體的自由能（Ｇ固），晶體將要熔化。冷卻速度越快，△ T越大。 23 非金屬晶體 三、結(jié)晶性高分子聚合物 塑料、橡膠等是由很長的、卷曲的、并且纏結(jié)在一起的有機(jī)高分子組成。 23 非金屬晶體 二、共價晶體 共價晶體基本上屬于面心立方體晶格，金剛石就是典型的共價晶體。 一、離子晶體 常見的離子晶體結(jié)構(gòu)基本上是面心立方晶格。如前所述，晶界是晶粒與晶粒之間的界面，由于晶界原子需要同時適應(yīng)相鄰兩個晶粒的位向，就必須從一種晶粒位向逐步過渡到另一種晶粒位向，成為不同晶粒之間的過渡層，因而晶界上的原子多處于無規(guī)則狀態(tài)或兩種晶粒位向的折衷位置上（如圖所示）。這種錯徘現(xiàn)象是晶體內(nèi)部局部滑移造成的，根據(jù)局部滑移的方式不同，可形成不同類型的位錯，如圖所示為常見的一種刃型位錯。當(dāng)晶格中的某些原子由于某種原因（如熱振動等）脫離其晶格節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生此類點(diǎn)缺陷。 ?有色金屬，如銅、錫、鋁、鋅等晶粒，一般比鋼鐵的晶粒大些，通常用肉眼可看見。實(shí)際的金屬結(jié)構(gòu)包含許多小晶體，每個小晶體的晶格是一樣的，但各小晶體之間彼此方位不同。這種晶胞中，其晶格常數(shù)用正六邊形邊長 a和立方體的高 c來表示，兩者的比值 c/a≈ ，其原子半徑 r=a/2；每個晶胞所包含的原子數(shù)為 個。屬于這類晶格的金屬有 ? Fe、 Cr、 V、 W、 Mo、 Nb等。（埃）為單位（ 1197。 ?它與材料種一類、成分、硬度、韌性、導(dǎo)熱性及內(nèi)部組織狀態(tài)等許多因素有關(guān)。鋼的可鍛性較好，而鑄鐵不能進(jìn)行任何壓力加工。 化工學(xué)院 167。m ?通常金屬的電阻率隨溫度的升高而增加，而非金屬材料則與此相反。 ?材料導(dǎo)熱性的好壞直接影響著材料的使用性能，如果零件材料的導(dǎo)熱性太差，則零件在加熱或冷卻時，由于表面和內(nèi)部產(chǎn)生溫差，膨脹不同，就會產(chǎn)生變形或裂紋。 ?抗拉強(qiáng)度與密度之比稱為 比強(qiáng)度 ；彈性模量與密度之比稱為 比彈性模量 ?在飛機(jī)和宇宙飛船上使用的結(jié)構(gòu)材料，對比強(qiáng)度的要求特別高。m1/2，腳標(biāo)Ｉ表示Ｉ型裂紋強(qiáng)度因子。零件的疲勞斷裂過程可分為裂紋產(chǎn)生、裂紋擴(kuò)展和瞬間斷裂三個階段。H2，單位為 J。 化工學(xué)院 167。 一、沖擊韌度（ａ KU） 化工學(xué)院 167。 如： 640HV。 11 靜載荷時材料的力學(xué)性能 化工學(xué)院 洛氏硬度試驗(yàn) （ 洛 氏 硬度計(jì) ） 原理 : 用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時間后卸除試驗(yàn)力，用測量的殘余壓痕深度增量來計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)。 167。 11 靜載荷時材料的力學(xué)性能 化工學(xué)院 三、塑性指標(biāo) 塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。 E取決于材料本身，合金化、熱處理、冷熱加工對它影響很小，室溫下，鋼的E大都在 105~ 105MPa。 金屬材料 力學(xué)性能 包括 鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和熱處理工藝性能 等。 PS段：水平線（略有波動）明顯的塑性變形屈服現(xiàn)象，作用的力基本不變，試樣連續(xù)伸長。 三、強(qiáng)度的指標(biāo) 抗拉強(qiáng)度 指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。 指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。 硬度的測試方法 （ 1）布氏硬度 （ 2）洛氏硬度 （ 3）維氏硬度 （ 4）肖氏硬度 167。 如： 50HRC 測量范圍 用于測量 淬火鋼、硬質(zhì)合金 等材料 . 二、洛氏硬度 優(yōu)缺點(diǎn) （ 1） 試驗(yàn)簡單、方便、迅速 （ 2） 壓痕小，可測成品，薄件 （ 3） 數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測三點(diǎn)取平均值 （ 4） 不應(yīng)測組織不均勻材料，如鑄鐵。 167。一般用沖擊韌度來衡量；二是載荷的大小和方向做周期性的變化，形成交變載荷，用疲勞強(qiáng)度來衡量。 12 動載荷時材料的力學(xué)性能 試驗(yàn)時，將試樣放在試驗(yàn)機(jī)兩支座上，如圖所示。 12 動載荷時材料的力學(xué)性能 ?材料的 ak值愈大，韌性就愈好；材料的 ak 值愈小，材料的脆性愈大 ?通常把 ak值小的材料稱為脆性材料 ?研究表明，材料的 ak值隨試驗(yàn)溫度的降低而降低。 疲勞曲線 化工學(xué)院 167。它反應(yīng)材料有裂紋存在時，抵抗脆性斷裂的能力，是強(qiáng)度和韌性的綜合體現(xiàn)。 （ 3）熱膨脹性 ?材料的熱膨脹性通常用線膨脹系數(shù)來 al來表示 ?它表示材料溫度每變化 1℃ 時引起的材料長度上相對膨脹量的大小。 （ 5）導(dǎo)電性 ?材料的導(dǎo)電性一般用電阻率（ ρ ）來表示，電阻率表示單位長度、單位面積導(dǎo)體的電阻，其單位為 Ω ?材料的耐蝕性常用每年腐蝕深度（滲蝕度） Ka（ mm/a）表示。 ?