金属材料的结构(jiégòu)资料第一节、金属(jīnshǔ)的晶体结构二、金属(jīnshǔ)的晶体结构1.基本概念⑵晶胞：能代表晶格原子排列规律(guīlǜ)的最小几何单元。⑷晶系：根据晶胞参数不同，将晶体分为(fēnwéi)七种晶系。90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。立方晶系：a=b=c，===90六方晶系：a1=a2=a3c，==90，=120⑸原子半径：晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距(jiānjù)的一半。2、立方(lìfāng)晶系晶面、晶向表示方法①确定原点，建立坐标系，求出所求晶面在三个坐标轴上的截距。②取三个截距值的倒数并按比例化为最小整数，加圆括弧(kuòhú)，形式为（hkl）。例一.求截距为、1、晶面的指数(zhǐshù)截距值取倒数为0、1、0，加圆括弧得（010）例二.求截距为2、3、晶面的指数(zhǐshù)取倒数为1/2、1/3、0,化为最小整数加圆括弧得（320）例三.画出（112）晶面取三指数(zhǐshù)的倒数1、1、1/2,化成最小整数为2、2、1，即为X、Y、Z三坐标轴上的截距⑵晶向指数表示(biǎoshì)晶向的符号称晶向指数。其确定步骤为：①确定原点，建立坐标系，过原点作所求晶向的平行线。②求直线(zhíxiàn)上任一点的坐标值并按比例化为最小整数，加方括弧。形式为[uvw]。例一、已知某过原点晶向上一点的坐标(zuòbiāo)为1、1.5、2，求该直线的晶向指数。将三坐标(zuòbiāo)值化为最小整数加方括弧得[234]。⑶晶面族与晶向族(hkl)与[uvw]分别表示的是一组平行的晶向和晶面。指数虽然不同(bùtónꞬ)，但原子排列完全相同的晶向和晶面称作晶向族或晶面族。分别用{hkl}和<uvw>表示。立方(lìfāng)晶系常见的晶面为：{110}立方(lìfāng)晶系常见的晶向为：<111>说明：①在立方(lìfāng)晶系中，指数相同的晶面与晶向相互垂直。②遇到负指数，“-”号放在该指数的上方。二、金属(jīnshǔ)的晶体结构⑴体心(tǐxīn)立方晶格体心立方(lìfāng)晶格体心立方晶格(jīnꞬꞬé)的参数体心立方(lìfāng)晶格⑵面心立方(lìfāng)晶格面心立方(lìfāng)晶格面心立方晶格(jīnꞬꞬé)的参数⑶密排六方晶格(jīnꞬꞬé)密排六方晶格(jīnꞬꞬé)的参数/2、实际(shíjì)金属的晶体结构沿晶断口晶界：晶粒之间的交界面。晶粒越细小(xìxiǎo)，晶界面积越大。多晶体：由多晶粒组成的晶体结构。⑵晶体缺陷晶格的不完整部位称晶体缺陷。实际(shíjì)金属中存在着大量的晶体缺陷，按形状可分三类，即点、线、面缺陷。①点缺陷空间(kōngjiān)三维尺寸都很小的缺陷。a.空位：晶格中某些缺排原子的空结点。b.间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。可以是基体金属(jīnshǔ)原子，也可以是外来原子。c.置换原子：取代原来原子位置的外来原子称置换原子。点缺陷破坏了原子的平衡(pínghéng)状态，使晶格发生扭曲，称晶空位(kōnꞬwèi)和间隙原子引起的晶格畸变②线缺陷—晶体中的位错位错：晶格(jīnꞬꞬé)中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移，滑移面上滑移区与未刃型位错和螺型位错刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余原子面的边缘就是刃型位错。半原子面在滑移面以上的称正位错，用“┴”表示(biǎoshì)。半原子面在滑移面以下的称负位错，用“┬”表示(biǎoshì)。位错密度：单位体积内所包含的位错线总长度。=S/V(cm/cm3或1/cm2)金属的位错密度为104~1012/cm2位错对性能的影响(yǐngxiǎng)：金属的塑性变形主要由位错运动引起，因此阻碍位错运动是强化金属的主要途径。减少或增加位错密度都可以提高金属的强度。电子显微镜下的位错电子显微镜下的位错观察(guānchá)③面缺陷—晶界与亚晶界晶界是不同位向晶粒的过度部位，宽度为5~10个原子间距(jiānjù)，位向差一般为20~40°。亚晶粒晶界的特点：①原子排列不规则。②熔点低。③耐蚀性差。④易产生内吸附，外来原子易在晶界偏聚。⑤阻碍位错运动，是强化部位，因而实际使用的金属(jīnshǔ)力求获得细晶粒。⑥是相变的优先形核部位第二节合金(héjīn)的相结构所谓相是指金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其它(qítā)部分有界面分开的均匀组成部分。显微组织实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。固态合金中的相分为固溶体和金属化合物两类。⑴固溶体合金