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第3章 金属的晶体结构 金属工艺学 第3章 金 属 的 晶 体 结 构 3.1 纯金属的晶体结构 3.1.1 晶体与非晶体 非晶体——原子杂乱无章堆砌起来。 晶体——原子按一定几何图形有规则排列。 特点：三维空间排列有规律，有一定的熔点， 各向异性。 3.1.2 晶格与晶胞 晶格——描述原子在晶体中规则排列方式的空 间几何图形。 晶胞——能够反映晶格特征的最小几何单元。 　 3.1.3 常见晶格类型 １.体心立方晶格 　　立方体晶胞，八个顶角和立方体中心各有一个 原子，每个晶胞有原子２个(1/8×8+1)。 　　常见金属有：Cr、W、Mo、V和α-Fe等。 　 ２.面心立方晶格 　　　 立方体晶胞，八个顶角和六个面的中心各有 一个原子，每个晶胞有原子４个(1/8×8+1/2×6)。 　　常见金属有：Al、Cu、Ni、Au、Ag和?-Fe等。 　 ３.密排六方晶格 　　　　　　　　　　　　　　　　 正六棱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 柱体晶胞，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 12个顶角和　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 上下面中心 各有一个原 子，晶体内 还有３个， 每个晶胞 有原子6个。 常见金 属有：Mg、 Zn、Be和 Cd等。 　 3.1.4 实际金属的晶体结构 晶粒——外形不规则，呈颗粒状的小 晶体。 晶界——晶粒与晶粒之间的界面。 多晶体——由许多晶粒组成的晶体。 　 1.点缺陷——在空间三个方向尺寸都很小的 缺陷。 特征：出现晶格空位和间隙原子。 性能：晶格畸变，强度和硬度增加，塑性和韧性降低。 　 2.线缺陷——晶格空间两个方向上尺寸 都很小，而第三 个方向的尺寸很 大。 　　刃型位错 　　性能：强度、 硬度增加，塑性、 韧性下降。 　 3.面缺陷——在一个方向上尺寸很小，而另两个方向上尺寸很大。 　　　晶界和亚晶界 　　　性能：金属强度、硬度增高，塑性变形困难——“细晶强化”。 　 3.2 纯金属的结晶 　　金属原子的聚集状态由无规则的液态，转变为 规则排列的固态晶体过程。 3.2.1 冷却曲线与过冷现象 　 金属在结晶过程中放 出的结晶潜热，维持了纯 金属结晶过程中温度不变。　 过冷度——理论结 晶温度T0与实际结晶温 度T1之差。 　 3.2.2 纯金属的结