【正文】 4學時學時n 鑄鐵：鑄鐵： 2學時學時n 有色金屬及其合金：有色金屬及其合金： 2學時學時n 非金屬材料及復合材料非金屬材料及復合材料 : 2學時學時n 機械零件的選材與工藝分析；機械零件的選材與工藝分析； 2學時學時n 實驗教學實驗教學 6學時學時 5 學時分配學時分配5實驗一、鐵碳合金平衡組織的觀察及金相顯微鏡的實驗一、鐵碳合金平衡組織的觀察及金相顯微鏡的使用實驗；使用實驗；實驗二、碳鋼的熱處理實驗；實驗二、碳鋼的熱處理實驗；實驗三、碳鋼不平衡組織、合金鋼、鑄鐵及有色合實驗三、碳鋼不平衡組織、合金鋼、鑄鐵及有色合金的觀察金的觀察 6 、實驗內(nèi)容、實驗內(nèi)容6 金屬的晶體結構金屬的晶體結構 n 晶體晶體 ———— 內(nèi)部原子（或離子）按一定幾何形狀有規(guī)則排列的固體。性能及用途。 晶體結構的基本概念晶體結構的基本概念圖 12 晶格參數(shù)8體心立方晶格體心立方晶格 金屬中如金屬中如 Ti、 V、 Cr、 Mo、 WW 及及 ?Fe等屬此種晶格。）。晶向指數(shù)晶向指數(shù) 表示晶向的數(shù)字符號稱為晶向指數(shù)。18 實際金屬的晶體結構實際金屬的晶體結構基本概念：基本概念：單晶體單晶體 －－金屬內(nèi)部的晶格方位完全一致。19（（ 1）點缺陷：）點缺陷： 包括：晶格空位、間隙原子和異類原子。刃型位錯刃型位錯 螺型位錯螺型位錯 21（（ 3）面缺陷：）面缺陷： 是指晶體中二維尺度很大而第三維尺度很小的缺陷，是指晶體中二維尺度很大而第三維尺度很小的缺陷，它包括晶體的表面、晶界、亞晶界、相界等，它包括晶體的表面、晶界、亞晶界、相界等， 晶界晶界 ———— 晶粒與晶粒之間的接觸面。 合金的晶體結構23（（ 1）固溶體）固溶體 ———— 合金組元通過溶解形成的一種成分和性能均勻、且合金組元通過溶解形成的一種成分和性能均勻、且結構與組元之一相同的固相。正常價化合物正常價化合物 ———— 由元素周期表上相距較遠而化學性質(zhì)相差較大由元素周期表上相距較遠而化學性質(zhì)相差較大的兩元素形成的、嚴格遵守化合價規(guī)律的化合物。（即鏈節(jié)）組成?；瘜W性能：抵抗化學浸蝕的能力。 E愈大，剛性愈大?；瘜W性能化學性能 主要是指金屬抵抗活潑介質(zhì)化學侵蝕的主要是指金屬抵抗活潑介質(zhì)化學侵蝕的能力。結晶過程實質(zhì)結晶過程實質(zhì) 上是原子由近程有序狀態(tài)過渡為長程有上是原子由近程有序狀態(tài)過渡為長程有序狀態(tài)的過程。當溫度降低到理論結晶溫度以下，達到一定的 過冷度過冷度以后，液態(tài)金屬中那些超過臨界晶核尺寸的以后，液態(tài)金屬中那些超過臨界晶核尺寸的 近程有序近程有序 原子原子集團開始變得穩(wěn)定，不再消失，成為結晶的核心，這種晶集團開始變得穩(wěn)定，不再消失，成為結晶的核心，這種晶核則稱為核則稱為 自發(fā)晶核自發(fā)晶核 。41 二、二、 影響晶粒大小的因素影響晶粒大小的因素細晶強化細晶強化 －－－－ 生產(chǎn)上常通過生產(chǎn)上常通過 細化晶粒細化晶粒 的方法來改善金的方法來改善金屬材料的機械性能，以達到強韌化的目的。 44? 、金屬的同素異構轉變、金屬的同素異構轉變同素異構轉變同素異構轉變 固態(tài)金屬由一種晶格轉變?yōu)榱硪环N固態(tài)金屬由一種晶格轉變?yōu)榱硪环N晶格的變化過程。按正火組織可將鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼和萊氏體鋼等。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，過冷度也液態(tài)金屬冷卻更慢，過冷度也更小，散熱方向的影響也不明更小，散熱方向的影響也不明顯，晶核可向各個方向均勻長顯，晶核可向各個方向均勻長大成粗大的。 晶粒細化晶粒細化 是提高金屬機械性能的最重要的途徑之一。37 ? 金屬的結晶過程金屬的結晶過程 １、１、 形核形核 ：：自發(fā)晶核自發(fā)晶核 液態(tài)金屬在接近結晶溫度時，原子已在短距離液態(tài)金屬在接近結晶溫度時，原子已在短距離范圍內(nèi)近似固態(tài)結構的規(guī)則排列，存在著大量尺寸不同的范圍內(nèi)近似固態(tài)結構的規(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。近程有序狀態(tài)近程有序狀態(tài) －－液態(tài)金屬內(nèi)部，原子在短距離的小－－液態(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)結構的規(guī)則排列。7 斷裂韌性斷裂韌性 金屬材料抵抗裂紋擴展斷裂的韌性性金屬材料抵抗裂紋擴展斷裂的韌性性能。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。包括：性。鏈節(jié) —— 組成高分子化合物的長鏈中的基本結構單元。原因：原因： 溶質(zhì)原子的溶入，造成了不同程度的晶格畸變，阻礙了晶體溶質(zhì)原子的溶入，造成了不同程度的晶格畸變，阻礙了晶體的滑移，從而使合金固溶體的強度和硬度得到提高。 相相 ———— 在金屬或合金中，化學成分、晶體結構相同并與其他部分在金屬或合金中，化學成分、晶體結構相同并與其他部分有界面分開的均勻組成部分。 位錯位錯 －－在晶體中某處有一列或若干列原子發(fā)生的有規(guī)律的－－在晶體中某處有一列或若干列原子發(fā)生的有規(guī)律的錯排現(xiàn)象。亞晶粒亞晶粒 －－晶粒內(nèi)存在的、相互間晶格位向差很小的晶塊。金屬的各向異性一般表現(xiàn)在純金屬的單晶體中，而對于實金屬的各向異性一般表現(xiàn)在純金屬的單晶體中，而對于實際晶體，其各向異性就顯示不出來了。如：110晶向族包括：晶向族包括： [110]、 [101]、 [011]、 [ ]、[ ]、 [ ]、 [ ]、 [ ]、 [ ]、 [ ]、 [ ]、[ ]12個晶向；個晶向；111晶向族包括：晶向族包括： [111]、 [ ]、 [ ]、 [ ]、[ ]、 [ ]、 [ ]、 [ ]8個晶向。式中：式中： K晶體的致密度；晶體的致密度； n晶胞中所含原子的數(shù)目；晶胞中所含原子的數(shù)目； U每個原子的體積；每個原子的體積；