工程材料-專(zhuān)接本-材料的結(jié)構(gòu)、結(jié)晶相圖(更新版)
【正文】 性的液體。 晶體和非晶體 ? 原子在三維空間呈有 規(guī)則 的周期性重復(fù)排列； ? 具有 一定的熔點(diǎn) ，如鐵的熔點(diǎn)為 1538℃ ，銅的熔點(diǎn)為 1083℃ ? 晶體的性能隨著原子的排列方位而改變，即單晶體具有 各向異性； ? 在一定條件下有 規(guī)則的幾何外形 晶 體 的 特 點(diǎn) ? 原子在三維空間呈 不規(guī)則 的排列。 常見(jiàn)金屬的晶格類(lèi)型 (1)體心立方晶格 （ bcc晶格 ） (2)面心立方晶格 （ fcc晶格 ） (3)密排六方晶格 （ hcp晶格 ） 第二節(jié) 金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu) ? 晶體的基本概念 ? 金屬晶體的缺陷： 點(diǎn)缺陷 ——晶體空格、間隙原子 線(xiàn)缺陷 ——位錯(cuò) 面缺陷 ——晶界、亞晶界 一 、 單晶體和多晶體 晶格位向完全一致的晶體叫做 單晶體 。晶體中空位和間隙原子處于不斷地運(yùn)動(dòng)和變化之中，在一定溫度下，晶體內(nèi)存在一定平衡 濃度的空位和間隙原子，空位和間隙原子的運(yùn)動(dòng)，是金屬中原子擴(kuò)散的主要方式，對(duì)金屬材料的 熱處理過(guò)程極為重要。 面缺陷 面缺陷是指二維尺度很大而另一尺度很小的缺陷 。 結(jié)晶 如果凝固的固態(tài)物質(zhì)是原子（或分子）作有規(guī)則排列的晶體，則這種凝固又稱(chēng)為結(jié)晶。 如： 純鐵的冷卻曲線(xiàn) 1394℃ 1534℃ 1000 600 800 1200 溫度 時(shí)間 1600 1500 500 700 900 1100 1300 1400 912℃ δ Fe α Fe γ Fe 第四節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu) 純金屬具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，但機(jī)械性能差，故工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是合金材料。 形成置換固 溶體時(shí)，溶質(zhì)原 子在溶劑晶格中 的溶解度主要取 決于兩者的晶格 類(lèi)型、原子直徑 及它們?cè)谥芷诒? 中的位置。 （二）性能 熔點(diǎn)高，硬度高，脆性大。 ⑵ 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物 當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比大于 ，形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物。 相圖分析 液相線(xiàn)之上為 液相區(qū) ，用 L表示 液相線(xiàn)與固相線(xiàn)之間是 液、固兩相 ，用 L+ α 固相線(xiàn)下方為 固相區(qū) ，用 α表示 A點(diǎn)為銅的熔點(diǎn) B點(diǎn)為鎳的熔點(diǎn) 以圖中 K點(diǎn)成分合金為例分析 合金從高溫液態(tài)緩慢冷卻到 1點(diǎn)溫度時(shí)，開(kāi)始從液相中結(jié)晶出 α固溶體；隨著溫度的下降， α相增多，而 L相減少；至 2點(diǎn)時(shí)，結(jié)晶過(guò)程結(jié)束， L相全部轉(zhuǎn)變?yōu)?α相 合金結(jié)晶過(guò)程分析 注： 在結(jié)晶過(guò)程中，合金處于 L+α區(qū)時(shí)，液相成分隨液相線(xiàn)變化，固相成分隨固相線(xiàn)變化。圖中 ES線(xiàn)表達(dá)了 α 固溶體脫溶的變化規(guī)律， FG線(xiàn)表達(dá)了 β 固溶體的變化規(guī)律。如圖合金 Ⅲ ，在冷卻過(guò)程中經(jīng)過(guò) 1點(diǎn)時(shí)結(jié)晶出 β 1相；經(jīng)過(guò) 2點(diǎn)，剩余液相發(fā)生共晶反應(yīng)生成共晶體；在繼續(xù)冷卻 β 1相脫溶出 α Ⅱ 相，最終組織為 β 1＋ α Ⅱ ＋ (α +β )。 當(dāng)合金形成復(fù)相混合物時(shí)，力學(xué)性能主要取決于其組織的細(xì)密程度：
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