【正文】 小結 (2) The End! 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 晶體缺陷對晶體性能有重要影響 。 通過形成固溶體使金屬強化的現象稱為固溶強化 。 5. 合金相結構有固溶體和中間相兩類 。 3. 三種典型晶胞具有不同的結構特征，可從晶格常數、晶胞原子數、原子半徑、配位數、致密度、間隙和堆垛方式等方面進行比較，并可計算原子的體密度、面密度和線密度。 ，其位向用晶向指數來確定。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，用空間點陣、晶格和晶胞來代表原子規(guī)則排列的狀況。由于非晶態(tài)無晶界、相界、位錯和成份偏析，所以有很高的抗腐蝕性以及高電阻率、高磁導率、低磁損和低的聲波衰減率等特性， 用 x射線衍射分析晶體結構 X射線衍射分析法是通過 X射線衍射對金屬材料的相結構、內應力、相變、晶體缺陷和結構等進行定性和定量分析的方法。而在急冷條件下，雖然形核與長大的結晶過程受到抑止，但也發(fā)生了連續(xù)地整體的凝固，卻得到了保留液態(tài)短程有序結構的 非晶態(tài)金屬 或稱之為 金屬玻璃 。 半共格相界 ：界面上的兩相原子靠一組刃型位錯來部分地保持對應關系。 根據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 。 3．孿晶界 當晶體一部分原子以某一晶面為共有面而與另一部分原子保持鏡面對稱的位向關系時，稱此部分晶體為孿晶，孿晶之間的界面為 孿晶界 。 （ 4） 當材料中加入某些微量元素時 ， 那些能降低晶界能的元素 ， 將優(yōu)先富集于晶界 ， 這種現象叫內吸附 ， 以區(qū)別于外表面的吸附 。 （ 2） 晶界上原子具有較高的動能 ， 而且存在較多的空位 、 位錯等缺陷 ， 因而原子的擴散速度比在晶粒內部快得多 。 晶界具有一系列不同于晶粒內部的特性： （ 1） 常溫下 ， 晶界對位錯的運動起阻礙作用 ， 使材料具有較高的塑性變形抗力 。晶粒長大和晶界的平直化都可以減小晶界的總面積，從而降低晶界的總能量。 圖 353 大角晶界模型 （ 3）晶界特性 晶界上的原子由于排列不規(guī)則而處于較高的能量狀態(tài)。 圖 349 對稱傾側晶界 圖 350 對稱傾側晶界的形成 應當指出，對晶體中實際存在的許多小角度晶界 (如亞晶界 )來說，其結構比較復雜，一般是由刃型位與螺型位錯組合而成。亞晶界屬于小角度晶界。的為 小角度晶界 ；相鄰晶粒位向差大于 10176。 亞晶粒之間的界面叫 亞晶界 。 每個晶粒內存在著許多位向差極小 (＜ 1176。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值。 處于這種界面上的原子，由于其周圍環(huán)境與晶體內部不同，受力處于非平衡狀態(tài)，其中受到的內部原子作用力顯著大于外部介質原子或分子的作用力。 包括晶體的外表面 (即通常所說的表面或自由表面 )和內界面兩類，其中內界面又包括晶界、亞晶界、孿晶界、相界和層錯等。 圖 347 刃型位錯的滑動與晶體滑移 （ 2） 位錯的攀移 刃型位錯可在垂直于滑移面方向上運動進行攀移。 (a)刃型位錯的滑移 (b)螺型位錯的滑移 (c)混合位錯的滑移 圖 346 位錯滑移導致晶體滑移的示意圖 位錯的滑移與晶體的滑移 晶體的滑移運動不是整個滑移面上的全部原子同時一齊移動，而是通過位錯中心及其附近的少量原子沿柏氏矢量作小于一個原子間距的微量位移而逐步實現的。 圖 344 混合位錯的柏氏矢量 3．位錯運動 位錯的運動主要包括： （ 1）位錯的滑移 （ 2） 位錯的攀移 （ 1）位錯的滑移 位錯沿滑移面的移動稱為滑移運動。 圖 343 螺型位錯柏氏矢量的確定 實際晶體的柏氏回路 (b)完整晶體的相應回路 混合位錯的特點 混合位錯的柏氏矢量既不垂直也不平行于位錯線 ， 而是與位錯線交成不同角度 。 圖 342 用右手定則確定刃型位錯類型 螺型位錯的判定 螺型位錯的柏氏矢量也可用相同方法確定。這一特征可用于判斷一個位錯是否為刃型位錯。 圖 340 混合位錯 (a)晶體的局部滑移形成混合位錯 (b)混合位錯附近原子組態(tài)的俯視圖 2. 柏氏矢量與柏氏回路 柏氏矢量 ：用來描述位錯區(qū)域晶格畸變總量的大小和方向的矢量，用 b表示。符合右手螺旋法則的稱為右螺型位錯，符合左手螺旋法則的稱為左螺型位錯。 圖 339 螺形位錯 左螺型和右螺型位錯 根據位錯區(qū)螺旋形原子排列的旋轉方向不同，螺型位錯分左旋和右旋兩種。 圖 338 晶體局部滑移形成的刃型位錯 (2)螺型位錯 按螺旋形排列的原子錯排區(qū)域稱為螺型位錯。晶格畸變“管道”的中心線，即多余半原子面端部刃口的原子列 (圖中 處 )，稱為刃型位錯線。 1. 位錯的類型 兩種基本類型： 刃型位錯 和 螺型位錯 。其特點是原子發(fā)生錯排的范圍在二維尺度上很小，而在第三維尺度上很大。 空位 和 間隙原子的運動 是晶體中產生擴散的重要方式。 置換原子與間隙原子，在材料的強化過程中起著很重要的作用。 3．置換原子 占據在原來基體原子平衡位置上的異類原子稱為置換原子 。 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 ， 又叫雜質間隙原子 。 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 。 在熱平衡狀態(tài)下 ， 晶體中主要是形成 肖脫基空位 。 脫離平衡位置的原子大致有三個去處。 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 晶體中的各種點缺陷 1. 空位 實際晶體中某些晶格結點因原子脫位而空著 ， 這些空著的結點位置稱為 空位 。 點缺陷 點缺陷的特點是在三維尺度上都很小 ， 一般不超過幾個原子間距 。 晶體缺陷 晶體缺陷 ：實際晶體中 ， 總是存在一些原子排列偏離理想狀態(tài)的不完整區(qū)域 ， 出現原子排列的不完整性 ， 稱為 晶體缺陷 。它們也具有很高的熔點和硬度，因而也是鋼中重要的強化相。 間隙化合物的晶體結構都很復雜。5 2527 1577 1227 表 314 鋼中常見碳化物的硬度及熔點 （ 2）間隙化合物 當非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比大于 ，則形成具有復雜晶體結構的金屬化合物，由于此時非金屬原子也位于晶格間隙中，故稱之為 間隙化合物 。20 2650 3608177。因而間隙相是高合金鋼和硬質合金中的重要組成相。 圖 334 間隙相和間隙化合物的晶體結構 (a)間隙相 VC (b)間隙化合物 Fe3C 間隙相非常穩(wěn)定，具有極高的熔點和硬度，同時其脆性也較大。 應當指出，間隙相與間隙固溶體之間有本質區(qū)別。 (1) 間隙相 當非金屬原子半徑與金屬原子半徑的比值小于 ， 將形成具有簡單晶體結構 (如面心立方 、 體心立方 、 密排六方和簡單六方等 )的金屬化合物 ， 稱為 間隙相 。熔點和硬度都很高 ,塑性較差 ,是許多有色金屬中的強化相 . 表 312 常見的電子化合物及其結構類型 合金系 電 子 濃 度 β 相 γ 相 ε 相 晶 體 結 構 體心立方晶格 復雜立方晶格 密排六方晶格 CuZn CuZn Cu5Zn8 CuZn3 CuSn Cu5Sn Cu31Sn8 Cu3Sn Cu