【文章內(nèi)容簡介】 ?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。 化工學(xué)院 167。 14 金屬材料的其他性能 2．化學(xué)性能 （ 1）耐腐蝕性 ?耐腐蝕性是指材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。 ?材料的耐蝕性常用每年腐蝕深度（滲蝕度） Ka（ mm/a）表示。 ?對(duì)金屬材料而言，其腐蝕形式主要有兩種，一種是化學(xué)腐蝕，另一種是電化學(xué)腐蝕。 ?化學(xué)腐蝕是金屬直接與周圍介質(zhì)發(fā)生純化學(xué)作用，例如鋼的氧化反應(yīng) ?電化學(xué)腐蝕是金屬在酸、堿、鹽等電介質(zhì)溶液中由于原電池的作用而引起的腐蝕。 （ 2）高溫抗氧化性 ?除了要在高溫下保持基本力學(xué)性能外，還要具備抗氧化性能。 ?所謂高溫抗氧化性通常是指材料在迅速氧化后，能在表面形成一層連續(xù)而致密并與母體結(jié)合牢靠的膜，從而阻止進(jìn)一步氧化的特性。 化工學(xué)院 167。 14 金屬材料的其他性能 3．工藝性能 （ 1）鑄造性 ?鑄造性是指澆注鑄件時(shí)，材料能充滿比較復(fù)雜的鑄型并獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的能力。 ?對(duì)金屬材料而言，評(píng)價(jià)鑄造性能好壞的主要指標(biāo)有流動(dòng)性、收縮率、偏析傾向等。 ?流動(dòng)性好、收縮率小、偏析傾向小的材料其鑄造性也好。一般來說，共晶成份的合金鑄造性好。 (2) 可鍛性 ?可鍛性是指材料是否易于進(jìn)行壓力加工的性能。 ?可鍛性好壞主要以材料的塑性和變形抗力來衡量。 ?一般來說。鋼的可鍛性較好，而鑄鐵不能進(jìn)行任何壓力加工。 材料的工藝性能是其機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能的綜合。工藝性能的好壞，直接影響到制造零件的工藝方法和質(zhì)量以及制造成本。材料的工藝性能主要包括鑄造性、可鍛性、焊接性、切削加工性等。 化工學(xué)院 167。 14 金屬材料的其他性能 （ 3）焊接性 ?焊接性是指材料是否易于焊接在一起并能保證焊縫質(zhì)量的性能，一般用焊接處出現(xiàn)各種缺陷的傾向來衡量。 ?低碳鋼具有優(yōu)良持焊接性，而鑄鐵和鋁合金的焊接性就很差。 （ 4）切削加工性 ?切削加工性是指材料是否易于切削加工的性能。 ?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)。 ?有利切削的材料硬度為 160~230HB。 ?切削加工性好的材料，切削容易，刀具磨損小，加工表面光潔。 這章為附加內(nèi)容，大家必須掌握，對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)很重要?。?！ 第二章 晶體結(jié)構(gòu)與晶體 材料 （化學(xué)元素） 金屬 非金屬 化工學(xué)院 引言： 材料 （固體物質(zhì)的原子 聚集狀態(tài)） 晶體 非晶體 固態(tài)金屬基本上 都是晶體物質(zhì)， 如鋼鐵、銅、鋁等。 非 金屬大多也具有 晶體結(jié)構(gòu)，如金剛石、 硅酸鹽、 氧化鎂等 常見的玻璃、 松香等 化工學(xué)院 167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) ?晶體 是指基原子具有規(guī)則排列的物體 ?晶體結(jié)構(gòu) 是指晶體內(nèi)部原子規(guī)則排列的方式 ?晶體結(jié)構(gòu)不同，其性能往往相差很大 ?為了便于分析研究各種晶體中原子或分子的排列情況，通常把原子抽象為幾何點(diǎn)，并用許多假想的直線連接起來，這樣得到的三維空間幾何格架，稱為 晶格 ，如圖 21a、 b所示；晶格中各邊線的交點(diǎn)稱為 結(jié)點(diǎn) ；晶格中各種不同方位的原子面，稱為 晶面 。組成晶格的最基本幾何單元稱為 晶胞 。晶格可以看成由晶胞堆積而成 一、晶體概念 化工學(xué)院 ?晶胞的形狀和大小是用晶粒的棱邊長度 a、 b、 c和棱邊的夾角 ? 、? 、 ? 來表示的，見圖 21c ?晶胞的棱邊長度 a、 b、 c稱為晶格常數(shù)，其大小以 197。（埃）為單位（ 1197。=1 1010m） ?當(dāng)晶格常數(shù) a=b=c，棱邊夾角 ? =? =? =90176。 時(shí)，這種晶胞稱為簡單立方晶胞 ?具有簡單立方晶胞的晶格叫做簡單立方晶格。 二、常見金屬晶格 在金屬元素中，除少數(shù)具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)外，大多數(shù)具有簡單的晶體結(jié)構(gòu)，常見的晶格類型有三種： （ 1）體心立方晶格 （ 2）面心立方晶格 （ 3）密排立方晶格 167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 化工學(xué)院 (1) 體心立方晶格 (Bodycentred cubic lattice，簡稱 ) 體心立方晶格的晶胞是一個(gè)立方體，原子分布在立方體的各結(jié)點(diǎn)和中心處，如圖 22所示。因其晶格常數(shù) a=b=c，故只用一個(gè)常數(shù) a表示即可。該晶胞在其立方體的對(duì)角線方向上原子是緊密排列的，故由對(duì)角線長度（ a）和對(duì)角線上分布的原子數(shù)量（ 2個(gè)），就可以計(jì)算出原子的半徑 r為 。由于晶格頂點(diǎn)上的原子同時(shí)為相鄰的 8個(gè)晶胞所公有，所以體心立方晶胞中的原子數(shù)目為 個(gè)。屬于這類晶格的金屬有 ? Fe、 Cr、 V、 W、 Mo、 Nb等。 1 8 1 28? ? ?34a167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 化工學(xué)院 167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) (2)面心立方晶格（ Facecentred cubic lattice，簡稱 ） 118 6 482? ? ? ? 面心立方晶格的晶胞也是一個(gè)立方體，原子分布在立方體的各結(jié)點(diǎn)和各面的中心處，如圖 。這種晶胞中，每個(gè)面的對(duì)角線上原子緊密排列，故其原子半徑 r 為 a；又因?yàn)槊嫘闹械脑訛閮蓚€(gè)晶胞所共有，所以面心立方晶胞中的原子數(shù)目為 個(gè)。屬于這類晶格的金屬有 ? Fe、 Al、 Cu、 Ni、 Au、 Ag、 Pb等。 24化工學(xué)院 167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 密排立方晶格的晶胞與簡單六方晶胞不同，在由 12個(gè)原子所構(gòu)成的正六面體的上下兩個(gè)六邊形的中心各有一個(gè)原子，在上下底中間有三個(gè)原子，如圖 。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(gè)晶胞所包含的原子數(shù)為 個(gè)。屬于這類晶格的金屬有 Mg、 Zn、Be、 Cd等。 ge （ 3）密排立方晶格 (Closepacked hexagonal lattice，簡稱 ) 1112 2 3 662? ? ? ? ?化工學(xué)院 167。 21 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 三、晶體的各向異性 由于晶體中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而便造成了它在不同方向上的性能差異，晶體的這種 “ 各向異性 ” 的特點(diǎn)是它區(qū)別于非晶體的重要標(biāo)志之一 例如，體心立方的 Fe晶體，由于它在不同晶向上的原子密度不同，原子結(jié)合力不同，因而其彈性模量 E便不同。許多晶體物質(zhì)如石膏、云母、方解石等常沿一定的晶面易于破裂，具有一定的解理面，也都是這個(gè)道理。 晶體的各向異性不論在物理、化學(xué)或機(jī)械性能方面，即不論在彈性模量、破斷抗力、屈服強(qiáng)度，或電阻、導(dǎo)磁率、線脹系數(shù)，以及在酸中的溶解速度等許多方面都會(huì)表現(xiàn)出來，并在工業(yè)上得到了應(yīng)用，指導(dǎo)生產(chǎn)，獲得優(yōu)異性能的產(chǎn)品 如制作變壓品的硅鋼片，因它在不同的晶向的磁化能力不同，我們可通過特殊的軋制工藝，使其易磁化的晶向平行于軋制方向從而得到優(yōu)異的導(dǎo)磁率等。 化工學(xué)院 167。