2.晶体结构 (2)典型金属的晶体结构 工业上使用的金属元素中,绝大多数的晶体结构比较简单,其中最 典型最常见的有三种类型,即体心立方结构、面心立方结构和密排 六方结构,如图2-6所示。 a)体心立方结构 b)面心立方结构 C)密排立方结构 图26最常见的三种晶格 Q長王主火孝
16 2.晶体结构 工业上使用的金属元素中，绝大多数的晶体结构比较简单，其中最 典型最常见的有三种类型，即体心立方结构、面心立方结构和密排 六方结构，如图2-6所示。 16 （2）典型金属的晶体结构 a)体心立方结构 b)面心立方结构 c)密排立方结构 图2-6 最常见的三种晶格
1)体心立方结构 原子分布在立方晶胞的八个角上和立方体的体心,象Cr、α-Fe、 Mo、W、V等30多种金属具有体心立方结构。 晶胞原子数是指一个晶胞内所包含的原子数 目。由于晶格是由大量晶胞堆垛而成,所以 晶胞每个角上的原子在空间同时属于8个相 ①晶胞原子数 邻的晶胞,这样只有1/8个原子属于这个晶 胞,而晶胞中心的原子完全属于这个晶胞。 体心立方晶格中的原子数为2(即8×1/8+ 1=2)。 ②致密度 晶胞中原子的体积百分数称为晶格的致密度。 体心立方晶格的致密度为68%。 Q長王主火孝
17 1）体心立方结构 ①晶胞原子数 晶胞原子数是指一个晶胞内所包含的原子数 目。由于晶格是由大量晶胞堆垛而成，所以 晶胞每个角上的原子在空间同时属于8个相 邻的晶胞，这样只有1/8个原子属于这个晶 胞，而晶胞中心的原子完全属于这个晶胞。 体心立方晶格中的原子数为2（即8×1/8＋ 1＝2）。 ②致密度 晶胞中原子的体积百分数称为晶格的致密度。 体心立方晶格的致密度为68％。 17 原子分布在立方晶胞的八个角上和立方体的体心，象Cr、α-Fe、 Mo、W、V等30多种金属具有体心立方结构
b)面心立方结构 C)密排立方结构 原子分布在立方晶胞的八个角上和六个面的 中心,y-Fe、Cu、Ni、A、Ag等约20种金 2)面心立方晶格属具有这种晶体结构 晶格的致密度为74%,即面心立方晶格的 致密度比体心立方晶格高。 原子分布在六方晶胞的十二个角上以及上下底面 3)密排六方晶格 中心和两底面之间的三个均匀分布的间隙里,zn、 Mg、Be、cd等金属具有密排六方晶格。 对于典型的密排六方晶格金属,其致密度为74% Q長王主火孝
18 2）面心立方晶格 原子分布在立方晶胞的八个角上和六个面的 中心，γ-Fe、Cu、Ni、Al、Ag等约20种金 属具有这种晶体结构。 晶格的致密度为74％，即面心立方晶格的 致密度比体心立方晶格高。 3）密排六方晶格 原子分布在六方晶胞的十二个角上以及上下底面 中心和两底面之间的三个均匀分布的间隙里，Zn、 Mg、Be、Cd等金属具有密排六方晶格。 对于典型的密排六方晶格金属，其致密度为74％。 18 b)面心立方结构 c)密排立方结构
3纯金属结晶 (1)结晶条件将温度 随时间变化的关系 开始结晶结晶完毕 绘制成曲线,称为x 1 冷却曲线,如图2 7所示 液体液+固固体 金属的熔化和结晶应 时间 在同一温度下进行, 图2-7纯金属结晶时的冷却曲线 这个温度称为平衡结 金属在结晶之前温度连续下降,当液态金属冷却到理 论结晶温度T时并未开始结晶,而是需要冷却到T温 晶温度(7),又称为 度之下某一温度T时才能有效地进行结晶。 实际结晶温度低于理论结晶温度的现象,称为过冷, 理论结晶温度。 二者之差为过冷度,即△T=70-71。过冷度越大, 则实际结晶温度越低,冷却速度越快 Q長王主火孝
3.纯金属结晶 (1) 结晶条件 将温度 随时间变化的关系 绘制成曲线，称为 冷却曲线，如图2- 7所示。 • 金属的熔化和结晶应 在同一温度下进行， 这个温度称为平衡结 晶温度(T0 )，又称为 理论结晶温度。 19 图2-7 纯金属结晶时的冷却曲线 • 金属在结晶之前温度连续下降，当液态金属冷却到理 论结晶温度T0时并未开始结晶，而是需要冷却到T0温 度之下某一温度T1时才能有效地进行结晶。 • 实际结晶温度低于理论结晶温度的现象，称为过冷， 二者之差为过冷度，即△Ｔ＝T0－T1。过冷度越大， 则实际结晶温度越低，冷却速度越快
3纯金属结晶 (2)结晶过程金属的结晶包括形核与长大两 个过程,金属结晶过程如图2-8所示。 二 图28纯金属结晶过程示意图 随着温度的降低,一些尺寸较大的原子集团开始变的稳定,从而成 为结晶核心,即称为晶核。晶核按各自方向吸收液体中的金属原子 而逐渐长大,与此同时,在液态中不断产生新的结晶核心,也逐渐 长大。如此不断发展,直到相邻晶体相互接触,液体金属耗尽,结 晶方才完毕。晶核长大为晶粒,这样就形成一块多晶体金属。 Q長王主火孝 20
3.纯金属结晶 (2) 结晶过程 金属的结晶包括形核与长大两 个过程，金属结晶过程如图2-8所示。 20 图2-8 纯金属结晶过程示意图 随着温度的降低，一些尺寸较大的原子集团开始变的稳定，从而成 为结晶核心，即称为晶核。晶核按各自方向吸收液体中的金属原子 而逐渐长大，与此同时，在液态中不断产生新的结晶核心，也逐渐 长大。如此不断发展，直到相邻晶体相互接触，液体金属耗尽，结 晶方才完毕。晶核长大为晶粒，这样就形成一块多晶体金属