机械工程材料课件 学习情境二  金属的晶体结构和结晶

本课程的主要特点有

[填空1]

、

[填空2]

、思维方法上弱逻辑性、非绝对性。作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题2分工程材料根据化学成分及结合键的特点可分为：

[填空1]

、

[填空2]

、

[填空3]

、

[填空4]

。作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题4分金属材料的强度是指材料在外载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。正确错误AB提交单选题1分金属材料的强度是指其在静载荷作用下，产生塑性变形和断裂的能力。正确错误AB提交单选题1分低碳钢拉伸过程可分为：

[填空1]

、

[填空2]

、

[填空3]

、

[填空4]

四个阶段。作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题4分结合所学本课程及相关课程的知识，请你说出提高机械零件刚度的措施有哪些？作答正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂可为此题添加文本、图片、公式等解析，且需将内容全部放在本区域内。正常使用需3.0以上版本提高零件刚度的方法有:增加横截面面积,改变截面形状,选用弹性模量较大的材料答案解析主观题10分学习情境二 金属的晶体结构和结晶2.2实际金属的晶体结构2.1金属的晶体结构2.3纯金属的结晶2.3同素异构转变2.3铸锭结构和缺陷原子或分子无规则堆积在一起的。（玻璃、石蜡、沥青、松香等）。晶体：

一、纯金属的晶体结构—基本概念原子是按一定几何形状有规律排列的。（金刚石、石墨、雪花、食盐、固态金属及合金）非晶体：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。直线的交点（原子中心）称结点。由结点形成的空间点的阵列称空间点阵。晶体结构：晶体内部原子排列的规律及特性。晶格：晶胞：代表晶格原子排列规律的最小几何单元。

一、纯金属的晶体结构—基本概念Mg、Zn、Be、Cd等面心立方晶格体心立方晶格密排六方晶格

一、纯金属的晶体结构—常见晶格类型

-Fe、Cr、W、Mo、V等

-Fe、Ni、Al、Cu、Au等布氏硬度和洛氏硬度的测量原理相同么？相同不同AB提交投票最多可选1项拉伸试验和硬度试验时施加载荷的类型不同。正确错误AB提交单选题1分硬度实验中试样承受的载荷类型为冲击载荷正确错误AB提交可为此题添加文本、图片、公式等解析，且需将内容全部放在本区域内。正常使用需3.0以上版本为静载荷单选题1分答案解析按最新标准，下列硬度的表述中正确的是_______。370HBS370HBWHBS370HBW370ABCD提交单选题1分在某零件图的技术要求中标注了硬度，下列表述正确的是_______。45-48HRC45HRCHRC45HRC45-48ABCD提交单选题1分疲劳强度是指，材料经无限次交变载荷作用而不破坏的最大作用力。正确错误AB提交单选题1分疲劳强度是指，材料经无限次交变载荷作用而不破坏的应力。正确错误AB提交可为此题添加文本、图片、公式等解析，且需将内容全部放在本区域内。正常使用需3.0以上版本此处添加答案解析单选题1分答案解析

一、纯金属的晶体结构—基本概念Mg、Zn、Be、Cd等面心立方晶格体心立方晶格密排六方晶格

-Fe、Cr、W、Mo、V等

-Fe、Ni、Al、Cu、Au等不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而便造成了它在不同方向上的性能差异晶面：晶体中各种方位上的原子面各向异性：晶向：各种方向上的原子列晶粒之间的交界面。晶粒越细小，晶界面积越大。单晶体：晶体内部的晶格位向是完全一致的晶体。晶界：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。多晶体：由多晶粒组成的晶体。实际金属是晶体，它是各向异性么？晶体缺陷：实际上每个晶粒内部，其结构也不是那么理想，存在着一些原子偏离规则排列的不完整性区域，这就是晶体缺陷。晶体缺陷空位、间隙原子、置换原子点缺陷线缺陷面缺陷位错：刃型位错、螺型位错晶界、亚晶界

一、纯金属的晶体结构—晶体缺陷点缺陷，提高了材料的硬度和强度，降低了材料的塑性和韧性增加位错密度可提高金属强度，但塑性随之降低面缺陷能提高金属材料的强度和塑性细化晶粒是改善金属力学性能的有效手段凝固:液体-->固体（晶体或非晶体）结晶:液体-->晶体结晶：金属由液体状态转变为晶体状态的过程。液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。理论结晶温度与实际结晶温度的差

T称过冷度

T=T0–T1冷速越大，过冷度越大。纯度越大，过冷度越小。一、纯金属结晶的条件结晶的必要条件：

必须有过冷度！液态金属的结晶过程分为晶核形成和晶核的成长两个阶段。由液体中排列规则的原子团形成晶核称自发形核。以液体中存在的固态杂质为核心形核称非自发形核。（更为普遍）晶核的长大方式有两种，即均匀长大和树枝状长大。二、纯金属的结晶过程晶粒越细，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，这种现象称为细晶强化。细晶强化是唯一不以牺牲塑性为代价的强化方法2.1纯金属的结晶三、细化晶粒的方法增加过冷度：采用冷却能力强的铸模提高液体金属的过冷能力变质处理：增加形核率、降低长大速度搅拌振动：机械、超声波、电磁铜的晶格类型为体心立方面心立方密排六方ABC提交单选题1分Mg、Zn、Be、Cd等面心立方晶格体心立方晶格密排六方晶格

-Fe、Cr、W、Mo、V等

-Fe、Ni、Al、Cu、Au等在多晶体中，晶粒越细小，其点缺陷就越多。正确错误AB提交单选题1分晶体缺陷：实际上每个晶粒内部，其结构也不是那么理想，存在着一些原子偏离规则排列的不完整性区域，这就是晶体缺陷。晶体缺陷空位、间隙原子、置换原子点缺陷线缺陷面缺陷位错：刃型位错、螺型位错晶界、亚晶界晶体缺陷对性能的影响。合金是有两种及两种以上金属元素构成的物质。正确错误AB提交单选题1分合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素和非金属元素组成的具有金属特性的物质。相：组元：构成合金的最基本的独立单元。可以是元素、也可以是化合物。组织：指金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。无限固溶体一定是置换固溶体。正确错误AB提交单选题1分合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称固溶体。习惯以、、表示。金属化合物是合金组元间发生相互作用而生成的一种新固相，其晶格类型和性质完全不同于原来的任一组元由两相或两相以上组成的多相组织合金的相结构固溶体金属化合物机械混合物纯金属冷却速度越快其结晶温度越低。正确错误AB提交单选题1分结晶过程分为晶核形成和晶核的成长两个阶段。结晶的必要条件：

必须有过冷度！冷速越大，过冷度越大。纯度越大，过冷度越小。纯金属冷却时，开始结晶温度等于结晶终了温度。正确错误AB提交单选题1分晶粒越细，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，这种现象称为细晶强化。细晶强化是唯一不以牺牲塑性为代价的强化方法三、细化晶粒的方法增加过冷度：采用冷却能力强的铸模提高液体金属的过冷能力变质处理：增加形核率、降低长大速度搅拌振动：机械、超声波、电磁有些金属