ch2 金属的结构.ppt

简单正交 课后习题 1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、 导热性、塑性和金属光泽等基本特性. 2、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷，它们对金属的性能 有什么影响? 3、实际晶体与理想晶体有何不同? 4、简述晶界的结构及特性？ 5、何谓同素异构现象?试以Fe为例阐述之。试分析γ-Fe向 α-Fe的体积变化情况。 6、画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶 向，写出它们的晶面指数和晶向指数，并求出其单位面 积和单位长度上的原子数。 金属中各种形态位错 3 位错密度和金属材料强度的关系 (1) 位错密度： 单位体积包含的位错总长度: ρ= L / V (m/m3) 或穿越单位截面积的位错线的数目: 退火软化金属中ρ=1010 ～1012 m - 2 冷变形金属中ρ= 1015 ～1016 m - 2。 10～1000km/cm3 100万公里/cm3 金属强度和位错的关系： (1) 理论上：位错的存在是材料具有良好塑性变形的前提； ——低密度位错利于强度的提高 (2) 实际中： 　位错密度较低时，↑ρ则σ↓，晶须， 　 ——无工业实际意义 　位错密度较高时，↑ρ则σ↑ 　工业意义：形变强化、马氏体相变强化 两维尺寸很大,第三向尺寸很小 （1）晶界： 三 面缺陷 小角度晶界─相邻晶粒的位向差小于10°的晶界。基本上由位错构成。 晶界类型及模型： 大角度晶界─相邻晶粒的位向差大于10°的晶界。大约2~3个原子厚的薄层，原子排列较混乱，结构较复杂：由原子排列紊乱区域与原子排列较整齐区域交替相间而成。 金属中的亚晶组织 （2）亚晶界： 晶粒内部位向差小于 1° 的亚结构，也称亚晶粒，亚晶之间的界面，称为亚晶界。通常由位错构成。 （3）相界：不同结构的晶粒之间的界面 相界 晶界 * * 基本内容： 常见金属的三种晶体结构； 晶体缺陷。 第一章 金属的晶体结构 重点： 是常见金属三种晶体结构； 难点； 是刃型位错概念。 1.空间点阵的概念 将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点（阵点 ）， 即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列 —空间点阵 特征：每个阵点在空间分布必须具有完全相同的周围环境) 2．晶胞 代表性的基本单元（最小平行六面体） 一、晶体的空间点阵 1 晶体结构模型的建立 （1） 假设：原子为固定不动的刚性小球，每个原子具有相同的环境。 二 晶体学简介 空间点阵：几何点(原子)在空间排列的阵列。 晶 格：几何点(原子)排列的空间格架。 （2）将原子、离子等抽象为几何的点，建立空间点阵、晶格等概念 空间点阵 晶格 （3）在晶格中选取能够完全反映晶格特征的最小几何单元，建立晶胞等概念 晶胞：晶格中体积最小，对称性最高的平行六面体，是能代表原子排列形式特征的最小几何单元。 晶胞在三维空间的重复构成点阵 （4）在晶胞中建立三维坐标体系，描述出晶胞的形状与大小 3.晶系与布拉菲点阵 七个晶系，14个布拉菲点阵 简单六方 简单菱方 简单四方 体心四方 简单立方 体心立方 面心立方 六方 Hexagonal a1=a2＝a3≠c，α=β＝90o ， γ=120o 菱方 Rhombohedral a=b=c, α=β=γ≠90o 四方（正方）Tetragonal a=b≠c, α=β=γ＝90o 立方 Cubic a=b=c， α=β=γ＝90o 简单三斜 简单单斜 底心单斜 简单正交 底心正交 体心正交 面心正交 三斜Triclinic a≠b≠c ，α≠β≠γ 单斜 Monoclinic a≠b≠c， α=γ=90o≠β 正交 a≠b≠c，α=β=γ＝90o 布拉菲点阵 晶系 布拉菲点阵 晶系 底心单斜 简单三斜 简单单斜 底心正交 面心正交 体心正交 简单菱方 简单六方 简单四方 体心四方 简单立方 体心立方 面心立方 二、晶向指数和晶面指数 晶向族u v w：具有等同性能的晶向归并而成； （x1,y1,z1）,(x2,y2,z2)二点连线的晶向指数：[x2-x1,y2-y1,z2-z1] 注：指数看特征，正负看走向 求法： 1）? 确定坐标系 2）? 过坐标原点，作直线与待求晶向平行； 3）? 在该直线上任取一点，并确定该点的坐标（x，y，z） 4）? 将此值化成最小整数u，v，w并加以方括号[u v w]即是。 （代表一组互相平行，方向一致的晶向） 1.晶向指数（