第2章节金属的晶体结构1课时课件幻灯片.ppt

2、置换固溶体(P21) 置换固溶体：溶质原子代替溶剂原子占据着溶剂晶格结点位置而形成的固溶体。 置换固溶体可 以是有限固溶 体也可以是无 限固溶体。 A：溶剂； B：溶质 a)无序固溶体 b)有序固溶体 2、置换固溶体(P21) 有限固溶体:固溶体的溶解度是有限的。 无限固溶体：固溶体的溶解度是无限的。（组成固溶体的两种元素随比例不同可以互为溶质或溶剂。） 形成无限固溶体的必要条件： 是溶剂与溶质的晶体结构相同。 间隙固溶体都是有限固溶体 2、置换固溶体(P21) 无序固溶体:溶质原子的分布是无序的。 有序固溶体:溶质原子的分布是有序的。 固溶体的有序化:无序固溶体向有序固溶体的转变过程。 硬度和脆性增加，塑性下降。 4、影响溶解度的主要因素（P22） 溶解度:溶质在固溶体中的极限浓度称为溶质在固溶体中的溶解度。 影响溶解度的主要因素: 1)温度 2)原子直径因素 3)晶体结构因素 （铁素体，奥氏体） 5、固溶体的性能（P22） 固溶强化：溶入溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。固溶强化是金属材料的一种重要的强化途径。 固溶体的性能：一般来说，固溶体是一个硬度不高、塑性较好的一个相。 （二）金属化合物（中间相）（P23） 在合金中，当溶质含量超过固溶体的溶解度时，除了形成固溶体外，还将出现新相。 这个新相可能是一种新的固溶体，也可能是一种化合物。如：Fe3C、FeS。 金属化合物:具有金属性质的化合物。（其晶体结构不同于任一组元） 金属化合物的性能（P23） 金属化合物性能:一般都具有复杂的晶格结构，熔点高，硬而脆。 金属化合物若以细小的粒状均匀分布在固溶体相的基体上会使合金的强度、硬度进一步提高，这种现象称为第二相弥散强化。 在合金中，金属化合物的多少、形态、大小、分布等对合金的性能有不同的影响。 金属化合物的种类（P23） 1、正常价化合物:这类化合物符合正常的原 子价规律，成分固定并有严格分子式的 金属化合物。 2、电子化合物:这类化合物不遵守原子价规 律而服从电子浓度规律。其晶体结构主 要取决于电子浓度。 金属化合物的种类（P23） 3、间隙化合物:间隙化合物一般是由原子半径较大的过渡族金属元素和原子半径较小的非金属元素组成的化合物。(非金属元素有规则的嵌入金属元素晶格的间隙中） a)当非金属原子直径与金属原子直径比值小于0.59时，形成简单晶格的间隙化合物，称间隙相. b)当非金属原子直径与金属原子直径比值大于0.59时，则不能产生间隙相，而形成复杂结构的间隙化合物. 间隙相、复杂结构的间隙化合物、间隙固溶体的区别 1、晶体结构:间隙固溶体的晶体结构与溶剂相同；而间隙相和复杂结构的间隙化合物的晶体结构不同于任一组元，间隙相具有简单的晶体结构。 2、性能:间隙固溶体硬度低、塑性好，通常作为基体使用；间隙相和复杂结构的间隙化合物都具有高熔点、高硬度。（尤其是间隙相）通常作为弥散强化相。 作业（P25） 第1题 第3题 第8题 * * 第二章 金属的晶体结构（P11） 第一节 纯金属的晶体结构 第二节 合金的晶体结构 　　☆根据原子在物质内部的排列方式，可将固态物质分为两大类： 1）晶体——内部原子呈规则排列的物质。如固态金属；2）非晶体——内部原子无规则排列的物质。如松香、玻璃等。 ☆金属的晶体结构：是指金属材料内部的原子的排列规律。它决定着材料的显微组织特性和材料的宏观性能。 第一节 纯金属的晶体结构（P13） 金属键：金属原子间的结合 键称为金属键。（带负电的自 由电子与带正电的的金属正离 子之间产生静电吸引力，使金 属原子结合在一起，这就是金 属键结合的本质。 金属特性： 良好的导电性和导热性； 强度高，具有塑性； 有金属光泽，但不透明； 有固定熔点；各向异性。 金属键模型图 一、晶体结构的基本知识（一）基本概念（P13） 1、晶格：用于描 述原子在晶体中 排列规律的三维 空间几何点阵。 （把原子看成是 一个几何质点， 把原子之间的相 互联系与作用假 想为几何直线） 一、晶体结构的基本知识（一）基本概念（P13） 1、晶胞：晶格中能 够代表晶格特征的 最小几何单元。 2、晶格参数：晶体 学中用来描述晶胞 大小与形状的几何 参数。包括晶胞的 三个棱边长度a、b、 c和三个棱边夹角α、 β、γ。 3、晶格常数：决定 晶胞大小的三个棱长 a、b、c。 （二）金属中常见的晶格1、体心立方晶格BCC（P14） 晶格参数 a=b=c；α=β=γ=90°；立方体八个角上各有一个原子，体心处有一个原子。每个晶胞中原子数为2=1/8×8+1。