工程材料 密排面和密排方向.pptVIP

简要回顾 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 晶体中的原子堆垛方式及间隙 晶体中的原子堆垛方式 晶体中的间隙 1) fcc和hcp都是密排结构，而bcc则是比较“开放”的结构，因为它的间隙较多。 2) fcc和hcp金属中的八面体间隙大于四面体间隙，故这些金属中的间隙原子往往位于八面体间隙中。 3）在bcc晶体中，四面体间隙大于八面体间隙，因而间隙原子应占据四面体间隙位置。但有些情况下，间隙原子占据八面体间隙位置（如碳在α-铁中）。 4)fcc和hcp中的八面体间隙远大于bcc中的八面体或四面体间隙，因而间隙原子在fcc和hcp中的固溶度往往比在bcc中大得多。 四、立方晶系晶面、晶向表示方法 晶体中各方位上的原子面称晶面。 各方向上的原子列称晶向。 ⑴晶面指数 表示晶面的符号称晶面指数。 其确定步骤为： 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，形式为（hkl）。 ⑵ 晶向指数 表示晶面的符号称晶面指数。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]。 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，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。 立方晶系常见的晶面为： {110} 立方晶系常见的晶向为： 111 说明： ① 在立方晶系中，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。 晶体的各向异性 多晶型性 金属的实际结构与晶体缺陷 ⑴ 单晶体与多晶体 单晶体：其内部晶格方位完全一致的晶体。 多晶体： 晶粒：实际使用的金属材料是由许多彼此方位不同、外形不规则的小晶体组成，这些小晶体称为晶粒。 晶界：晶粒之间的交界面。 晶粒越细小，晶界面积越大。 多晶体：由多晶粒组成的晶体结构。 1. 点缺陷 空间三维尺寸都很小的缺陷。 2. 线缺陷—晶体中的位错 位错：晶格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。 半原子面在滑移面以下的称负位错，用“ ┬ ”表示。 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：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。 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，位向差一般为20~40°。 亚晶粒是组成晶粒的尺寸很小，位向差也很小(10’ ~2 ?)的小晶块。 亚晶粒之间的交界面称亚晶界。亚晶界也可看作位错壁。 金属晶须 退火态 (105-108/cm2) 加工硬化态 (1011-1012/cm2) ? ? 亚晶粒 大角度和小角度晶界 位错壁 * * * 原子个数：2 配位数： 8 致密度：0.68 常见金属：?-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等 晶格常数：a(a=b=c) 原子半径： a 4 2 r = ： 原子半径 原子个数：4 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： ?-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等 晶格常数：a a 2 1 r = ： 原子半径 原子个数：6 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： Mg、Zn、 Be、Cd等 晶格常数：底面边长 a 和高 c， c/a=1.633 面心晶体结构中的间隙 四面体间隙 八面体间隙 面心晶体结构中的间隙 四面体间隙 八面体间隙 体心晶体结构中的间隙 四面体间隙 八面体间隙 密排立方晶体结构中的间隙 四面体间隙 八面体间隙 （110） （110） （101） （101） （011） （011） X Z Y [111] [111] [111] [111] X Z Y - - ③ 晶向具有方向性， 如[110]与[110]方 向相反。 X Z Y (221) [221] [110] [110] 密排面和密排方向 体心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度 ?????????????????????????????????????