§2-1金属的晶体结构及结晶 、晶体概念 晶体:固体原子按一定次序有规律排列。 非晶体:固体原子不按一定次序有规律排列 晶格:把每个原子看成一个点,把这点用直线连接起来,形成 的空间格子 晶面:各种不同方位的原子平面。 晶向:各种不同方向的原子排列 晶胞:组成晶格的最基本单元 晶粒:外形不规则、显颗粒状的小晶体称为晶粒 晶界:晶粒与晶粒之间的界面称为晶界 常见金属晶格类型 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 三、实际的晶体结构 、多晶体结构 2、晶体缺陷:
§2-1 金属的晶体结构及结晶 一、晶体概念 晶体：固体原子按一定次序有规律排列。 非晶体：固体原子不按一定次序有规律排列。 晶格：把每个原子看成一个点，把这点用直线连接起来，形成 的空间格子。 晶面：各种不同方位的原子平面。 晶向：各种不同方向的原子排列。 晶胞：组成晶格的最基本单元。 晶粒：外形不规则、显颗粒状的小晶体称为晶粒。 晶界：晶粒与晶粒之间的界面称为晶界。 二、常见金属晶格类型 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 三、实际的晶体结构 1、多晶体结构 2、晶体缺陷： 点缺陷、线缺陷、面缺陷
四、金属的结晶 度 金属的结晶温度 理论结晶温度:平衡结晶温度T 理论结晶温度 实际结晶温度:低于理论结晶温T1To 度的温度 TI 过冷:只有冷却到低于T时才能有 实际结晶温度 效地进行结晶的现象。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶 温度之差。过冷度与冷却速度、金 属的性质和纯度有关。冷却速度愈 大,过冷度也愈大。 2。金属结晶过程 结晶是两个基本过程:生核和长大 时间(s) 3。细化晶粒的措施 ★增加金属的冷却速度 图22-3纯金属的冷却曲线 ★进行变质处理 ★压力处理、热处理,结晶附 加振
四、金属的结晶 1。金属的结晶温度 理论结晶温度：平衡结晶温度T0 实际结晶温度：低于理论结晶温T1 度的温度 过冷：只有冷却到低于T0时才能有 效地进行结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶 温度之差。过冷度与冷却速度、金 属的性质和纯度有关。冷却速度愈 大，过冷度也愈大。 2。金属结晶过程 结晶是两个基本过程：生核和长大 3。细化晶粒的措施 ★增加金属的冷却速度 ★进行变质处理 ★压力处理、热处理，结晶附 加振动。 理论结晶温度 实际结晶温度 T0 T1 时间（s） 温 度 （ ℃） 图2.2-3 纯金属的冷却曲线
五、金属的同素异构转变 金属的同素异构转变:金属在固态下,其晶格类型随着温 度的转变而改变的过程。(图2.2-5为纯铁的同素异构转变冷却 曲线) 固态相变特点 新相晶核在晶界或碎晶处生成。 过冷度大,转变未开始,低温淬火。 相变形成大的内应力。 六、二元合金的晶体结构 1。合金的概念 合金:两种或两种以上金属或非金属熔合而成具有金属特性的 物质。 组元:组成合金的最基本单元。 相:凡化学成分和晶格结构相同,并与其它部分有界面分开的 组成部分
五、金属的同素异构转变 金属的同素异构转变：金属在固态下，其晶格类型随着温 度的转变而改变的过程。( 图 2.2-5为纯铁的同素异构转变冷却 曲线 ) 固态相变特点： • 新相晶核在晶界或碎晶处生成。 • 过冷度大，转变未开始，低温淬火。 • 相变形成大的内应力。 六、二元合金的晶体结构 1。合金的概念 合金：两种或两种以上金属或非金属熔合而成具有金属特性的 物质。 组元：组成合金的最基本单元。 相：凡化学成分和晶格结构相同，并与其它部分有界面分开的 组成部分
2。固态合金的基本相结构 固溶体:固态下组元之间互相溶解形成的均匀固相 (如图22-6) 1)置换固溶体:当金属晶格中溶剂原子的某些结点位置 被溶质原子所占据时形成的固溶体 (2)间隙固溶体:当溶质原子在溶剂晶格中不是占据结点 位置,而是嵌入各结点之间的间隙时, 所形成的固溶体。 金属化合物:合金中个组元的原子按照一定的整数比化合 生成的、具有金属性质的物质 机械混合物:组成合金的各组元在固态下既不溶解又不化 合,而是以机械的形式按一定比例混合而生 成的物质
2。固态合金的基本相结构 固溶体：固态下组元之间互相溶解形成的均匀固相。 ( 如图2.2-6) （1）置换固溶体：当金属晶格中溶剂原子的某些结点位置 被溶质原子所占据时形成的固溶体。 （2）间隙固溶体：当溶质原子在溶剂晶格中不是占据结点 位置，而是嵌入各结点 之间的间隙时， 所形成的固溶体。 金属化合物：合金中个组元的原子按照一定的整数比化合 生成的、具有金属性质的物质。 机械混合物：组成合金的各组元在固态下既不溶解又不化 合，而是以机械的形式按一定比例混合而生 成的物质
液相 1538 8-Fe 体心立方晶格 1394…… 面心立方晶格 912 e 温度 体心立方晶格 a-Fe 时间(s) 图22-5纯铁的同素异构转变冷却曲线
1538 1394 912 温 度 （ ℃ ） 时间（s） δ-Fe γ-Fe α-Fe 液相 体心立方晶格 体心立方晶格 面心立方晶格 图2.2-5 纯铁的同素异构转变冷却曲线