第二章-金属与合金的晶体结构1综述

1、非晶体非晶体 ： 蜂蜡、玻璃蜂蜡、玻璃 等。等。晶体晶体金刚石、金刚石、NaClNaCl、冰、冰 等。等。XYZabc晶格常数晶格常数a，b，c -Fe-Fe、W W、V V、Mo Mo 等等四、常见金属晶格类型四、常见金属晶格类型晶格常数：晶格常数：a=b=ca=b=c； = = = = =90=90 晶胞原子数：晶胞原子数：2 2原子半径原子半径：致密度：致密度：0.680.68致密度致密度=Va /Vc=Va /Vc，其中，其中VcVc: :晶胞体积晶胞体积a a3 3VaVa: :原子总体积原子总体积2 2 4 4 r r3 3/3/3XYZabc2r2raa -Fe-Fe、CuCu、

2、NiNi、AlAl、AuAu、Ag Ag 等等晶格常数：晶格常数：a=b=ca=b=c； = = = = =90=90 晶胞原子数：晶胞原子数：4 4原子半径：原子半径：致密度：致密度：0.740.74XYZabc密排方向密排方向C C（石墨）、（石墨）、MgMg、Zn Zn 等等晶格常数晶格常数底面边长底面边长a a底面间距底面间距c c侧面间角侧面间角120120 侧面与底面夹角侧面与底面夹角9090 晶胞原子数：晶胞原子数：6 6原子半径：原子半径：a/2a/2致密度：致密度：0.0. 7474333422a）（晶胞体积个原子体积68. 0834334233aa）（）（XYZabc 在金

3、属晶体中各原子组成的平面，称为晶面。通过两个以上原子中心连线直线所指方向称为晶向。 XYZabc一、合金的基本概念一、合金的基本概念合金：合金：两种或两种以上的金属或金属与非金属两种或两种以上的金属或金属与非金属元素熔合而成，并具有金属特性的物质。元素熔合而成，并具有金属特性的物质。组元：组元：组成合金的最基本的、独立的物质组成合金的最基本的、独立的物质 。例如：元素、稳定化合物。如，例如：元素、稳定化合物。如，Fe-CFe-C合金中，合金中，FeFe、C C均为组元。均为组元。相：相：是指合金中成分、结构均相同的组成部分，是指合金中成分、结构均相同的组成部分，相与相之间有明显的界面相与相之间

4、有明显的界面 。合金中有两类基本相合金中有两类基本相 固溶体固溶体 和和 化合物化合物二、合金的相结构二、合金的相结构ZXY间隙原子间隙原子间隙固溶体间隙固溶体置换固溶体置换固溶体置换原子置换原子YXZ形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象正常晶格正常晶格晶格畸变晶格畸变小原子置换引起的小原子置换引起的晶格畸变晶格畸变间隙原子引起的间隙原子引起的晶格畸变晶格畸变VCVC的晶体结构的晶体结构FeFe3 3C C的晶体结构的晶体结构Fe3C是铁碳合是铁碳合金中的一种重金中的一种重要间隙化合物，要间隙化合物，其碳原子与铁其碳原子与铁原子的半径之原子的半径之比为比为0

5、.63。 晶粒（单晶体）晶粒（单晶体） 根据晶体缺陷的几何特点，常分为： 如果间隙原子是其它元素就称为如果间隙原子是其它元素就称为: :异类原子异类原子 （杂质原子）（杂质原子）空位空位 间隙原子间隙原子置换原子置换原子正刃位错正刃位错 负刃位错负刃位错 晶体中的线缺陷通常是指各种类型的位错晶体中的线缺陷通常是指各种类型的位错。3、面缺陷、面缺陷面缺陷面缺陷是在两个方向的尺寸很大，第三个方向的尺寸很小而呈面是在两个方向的尺寸很大，第三个方向的尺寸很小而呈面状的缺陷，这类缺陷主要指状的缺陷，这类缺陷主要指晶界晶界与与亚晶界亚晶界。（1）晶界）晶界 晶界晶界处实际上是原子排列逐渐从一种位向过渡到另一种位向的处实际上是原子排列逐渐从一种位向过渡到另一种位向的过渡层。过渡层。晶粒越细小，晶界越多，它对塑性变形的阻碍作用就越大，金属晶粒越细小，晶界越多，它对塑性变形的阻碍作用就越大，金属的强度、硬度也就越高。的强度、硬度也就越高。晶粒（单晶体