第二章-金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)1綜述

1、非晶體非晶體 ： 蜂蠟、玻璃蜂蠟、玻璃 等。等。晶體晶體金剛石、金剛石、NaClNaCl、冰、冰 等。等。XYZabc晶格常數(shù)晶格常數(shù)a，b，c -Fe-Fe、W W、V V、Mo Mo 等等四、常見金屬晶格類型四、常見金屬晶格類型晶格常數(shù)：晶格常數(shù)：a=b=ca=b=c； = = = = =90=90 晶胞原子數(shù)：晶胞原子數(shù)：2 2原子半徑原子半徑：致密度：致密度：0.680.68致密度致密度=Va /Vc=Va /Vc，其中，其中VcVc: :晶胞體積晶胞體積a a3 3VaVa: :原子總體積原子總體積2 2 4 4 r r3 3/3/3XYZabc2r2raa -Fe-Fe、CuCu、

2、NiNi、AlAl、AuAu、Ag Ag 等等晶格常數(shù)：晶格常數(shù)：a=b=ca=b=c； = = = = =90=90 晶胞原子數(shù)：晶胞原子數(shù)：4 4原子半徑：原子半徑：致密度：致密度：0.740.74XYZabc密排方向密排方向C C（石墨）、（石墨）、MgMg、Zn Zn 等等晶格常數(shù)晶格常數(shù)底面邊長(zhǎng)底面邊長(zhǎng)a a底面間距底面間距c c側(cè)面間角側(cè)面間角120120 側(cè)面與底面夾角側(cè)面與底面夾角9090 晶胞原子數(shù)：晶胞原子數(shù)：6 6原子半徑：原子半徑：a/2a/2致密度：致密度：0.0. 7474333422a）（晶胞體積個(gè)原子體積68. 0834334233aa）（）（XYZabc 在金

3、屬晶體中各原子組成的平面，稱為晶面。通過兩個(gè)以上原子中心連線直線所指方向稱為晶向。 XYZabc一、合金的基本概念一、合金的基本概念合金：合金：兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬元素熔合而成，并具有金屬特性的物質(zhì)。元素熔合而成，并具有金屬特性的物質(zhì)。組元：組元：組成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)組成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì) 。例如：元素、穩(wěn)定化合物。如，例如：元素、穩(wěn)定化合物。如，F(xiàn)e-CFe-C合金中，合金中，F(xiàn)eFe、C C均為組元。均為組元。相：相：是指合金中成分、結(jié)構(gòu)均相同的組成部分，是指合金中成分、結(jié)構(gòu)均相同的組成部分，相與相之間有明顯的界面相與相之間

4、有明顯的界面 。合金中有兩類基本相合金中有兩類基本相 固溶體固溶體 和和 化合物化合物二、合金的相結(jié)構(gòu)二、合金的相結(jié)構(gòu)ZXY間隙原子間隙原子間隙固溶體間隙固溶體置換固溶體置換固溶體置換原子置換原子YXZ形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象正常晶格正常晶格晶格畸變晶格畸變小原子置換引起的小原子置換引起的晶格畸變晶格畸變間隙原子引起的間隙原子引起的晶格畸變晶格畸變VCVC的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)FeFe3 3C C的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)Fe3C是鐵碳合是鐵碳合金中的一種重金中的一種重要間隙化合物，要間隙化合物，其碳原子與鐵其碳原子與鐵原子的半徑之原子的半徑之比為比為0

5、.63。 晶粒（單晶體）晶粒（單晶體） 根據(jù)晶體缺陷的幾何特點(diǎn)，常分為： 如果間隙原子是其它元素就稱為如果間隙原子是其它元素就稱為: :異類原子異類原子 （雜質(zhì)原子）（雜質(zhì)原子）空位空位 間隙原子間隙原子置換原子置換原子正刃位錯(cuò)正刃位錯(cuò) 負(fù)刃位錯(cuò)負(fù)刃位錯(cuò) 晶體中的線缺陷通常是指各種類型的位錯(cuò)晶體中的線缺陷通常是指各種類型的位錯(cuò)。3、面缺陷、面缺陷面缺陷面缺陷是在兩個(gè)方向的尺寸很大，第三個(gè)方向的尺寸很小而呈面是在兩個(gè)方向的尺寸很大，第三個(gè)方向的尺寸很小而呈面狀的缺陷，這類缺陷主要指狀的缺陷，這類缺陷主要指晶界晶界與與亞晶界亞晶界。（1）晶界）晶界 晶界晶界處實(shí)際上是原子排列逐漸從一種位向過渡到另一種位向的處實(shí)際上是原子排列逐漸從一種位向過渡到另一種位向的過渡層。過渡層。晶粒越細(xì)小，晶界越多，它對(duì)塑性變形的阻礙作用就越大，金屬晶粒越細(xì)小，晶界越多，它對(duì)塑性變形的阻礙作用就越大，金屬的強(qiáng)度、硬度也就越高。的強(qiáng)度、硬度也就越高。晶粒（單晶體