第二章材料的结构、凝固与变形§2.1金属的晶体结构与结晶一、金属的晶体结构1、晶体2、晶格3、晶胞4、晶格常数5、晶面与晶向三种典型金属晶体结构的特性参数体心立方(Body-CenteredCubic,BCC)面心立方(Face-CenteredCubic,FCC)密排六方(HexagonalClose-packed,HCP)二、金属的实际晶体结构1、单晶体与多晶体2、点缺陷3、线缺陷4、面缺陷1、单晶体与多晶体1.单晶体:原子排列位向一致2.多晶体:单晶体+缺陷纯铁内的晶粒与晶界晶粒的位向光学金相显示的晶粒2、点缺陷(PointDefects)晶体中的空位(vacancy)和间隙原子(interstitialatom)3、线缺陷刃型位错(edgedislocation)4、面缺陷(SurfaceDefects)小角度晶界Smallanglegrainboundary大角度晶界的过渡结构三、金属材料的结构特点合金:两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成,具有金属特性的物质。组元:组成合金的最基本单元Cu-Al、Fe3C+Fe、Fe+C相:化学成分相同、晶体结构相同,与其它部分有明显分界的均匀组成部分。合金中有两类基本的相结构固溶体和金属间化合物(中间相)1、固溶体组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的,且结构与组元之一相同的固相称为固溶体A(B)A:溶剂B:溶质分类溶质原子的位置置换固溶体:晶格类型相同,原子半径相差不大,电化学性质相近间隙固溶体:原子半径较小溶解度有限固溶体无限固溶体固溶强化溶质原子溶入溶剂使晶格产生晶格畸度而造成材料硬度升高。溶质原子溶入→晶格畸变→位错远动阻力上升→金属塑性变形困难→强度、硬度升高。2、金属间化合物合金的组元相互作用而形成的具有金属特性,而晶格类型和特性又完全不同于任一组元的化合物中间相。特点:熔点高、硬度高、脆性大。在相图上位于中间部位。弥散强化弥散分布的第二相使金属强度提高.四、金属的结晶1、结晶过程图2-9结晶形核:短程有序原子团――核心长大:晶轴2、结晶温度过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度的差别ΔT=To-Tn3、晶粒大小晶粒度:表示晶粒大小的一种尺度细晶强化:通过细化晶粒改善力学性能提高强硬度、塑韧性铸件晶粒细化方法增加过冷度变质处理4、同素异构转变重结晶:同种金属,不同结构转变――晶格改变P31图2-27纯铁的冷却曲线§2.2塑性变形与再结晶一、单晶体的塑性变形二、多晶体的塑性变形三、合金的塑性变形四、塑性变形对金属组织与性能的影响五、变形金属在加热时组织与性能的变化六、金属的热加工一、单晶体的塑性变形...