机械工程材料第一章.ppt

6.晶向指数和晶面指数的关系立方晶系中，晶向指数与晶面指数性质：1）指数相同：[uvw]⊥{hkl}；如：[111]⊥{111}2）hu+kv+lw=0时，[uvw]//{hkl}。第一节金属的晶体结构[111]与(111)第30页,共46页，星期六，2024年，5月体心立方、面心立方晶格主要晶向的原子排列和密度第一节金属的晶体结构????????111?110?100?晶向原子密度(原子数/长度)晶向原子排列示意图晶向原子密度(原子数/长度)晶向原子排列示意图?晶向指数面心立方晶格体心立方晶格第31页,共46页，星期六，2024年，5月体心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度第一节金属的晶体结构{111}?{110}?{100}?晶面原子密度(原子数/面积)晶面原子排列示意图晶面原子密度(原子数/面积)晶面原子排列示意图?晶面指数面心立方晶格体心立方晶格第32页,共46页，星期六，2024年，5月第二节实际金属的微观结构一.实际金属晶体结构特点1.多晶体实际金属大多是多晶体组织，即由晶粒和晶界组成晶粒--小的单晶体(10-1～10-3mm）晶界--位向不同的晶粒之间的边界多晶体结构--由许多位向不同的晶粒构成单晶体--其内部晶格取向完全一致的小晶体第33页,共46页，星期六，2024年，5月显微组织：用放大50~1000倍的光学显微镜观察，可看到各种晶粒的大小、形态和分布.晶粒越细小，晶界面积越大。显微组织的显示第二节实际金属的微观结构第34页,共46页，星期六，2024年，5月多晶体示意图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。金属晶粒内的结构第二节实际金属的微观结构第35页,共46页，星期六，2024年，5月第36页,共46页，星期六，2024年，5月工业纯铁的显微组织奥氏体不锈钢的显微组织铸铁的显微组织高速钢淬火+回火的显微组织第37页,共46页，星期六，2024年，5月点缺陷位错根据晶体缺陷的几何形态特性分类：点缺陷线缺陷面缺陷原子堆垛模型晶格晶格的不完整部位称晶体缺陷。第二节实际金属的微观结构二.晶体缺陷1.晶体缺陷的概念第38页,共46页，星期六，2024年，5月第二节实际金属的微观结构点缺陷：空位、间隙原子、置换原子点缺陷的存在——破坏了原子的平衡状态——使晶格发生扭曲，称晶格畸变——从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降。空位间隙原子大置换原子第39页,共46页，星期六，2024年，5月线缺陷：刃型位错螺型位错各种类型的位错第二节实际金属的微观结构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滑移区的交界线称作位错线。第40页,共46页，星期六，2024年，5月2.位错的基本概念特征：1、有一个额外半原子面2、存在晶格畸变，既有正应变，又有切应变。3、与晶体滑移方向垂直，位错线运动的方向垂直于位错线顶视图、前视图、位错线简图、原子面简化图运动图：第二节实际金属的微观结构刃型位错第41页,共46页，星期六，2024年，5月螺型位错的特征：1、没有一个额外半原子面，位错线附近呈螺旋形排列；2、晶格畸变管道，只有正应变，而无切应变。3、与晶体滑移方向平行，位错线运动的方向垂直于位错线螺型位错简化图、顶视图、原子面简化图运动图：第二节实际金属的微观结构第42页,共46页，星期六，2024年，5月柏氏矢量与位错线既不垂直也不平行——呈任意角度。混合位错可分解为刃型位错和螺型位错混合位错混合位错的产生混合位错的结构第二节实际金属的微观结构第43页,共46页，星期六，2024年，5月柏氏矢量与其位错线互相垂直——刃型位错柏氏矢量与其位错线互相平行——螺型位错位错的表征柏氏矢量：反应位错性质及晶格畸变大小和方向的量。确定方法：1、沿实际晶体中的位错线做一闭合