第2章金属及合金的结构与结晶ppt课件.ppt

《第2章金属及合金的结构与结晶ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章金属及合金的结构与结晶2.12.2纯金属的晶体结构与结晶合金的晶体结构与结晶1学习目的:通过本章的学习，了解金属及合金的组织结构，理解和掌握铁碳合金相图的内容与应用本章重点内容:1.金属的结晶条件、规律及控制2.铁碳合金的基本组织3.铁碳合金相图的内容与意义与应用22.1.12.1纯金属的晶体结构与结晶非晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间无规则排列的物体。如松香、石蜡、玻璃等晶体结构—晶体中原子（离子或分子）规则排列的方式.晶格：通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。第2章金属的晶体结构纯金属的晶体结构与结晶

2、1.晶体结构基本概念2.13晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则的周期性排列的物体。如金刚石、水晶、金属等2常见的金属晶体结构（1）体心立方晶格有：钼（Mo）、钨、钒、铬、铌、α-Fe等（2）面心立方晶格（3）密排六方晶胞有：铝、铜、镍、金、银、γ-Fe等。有：镁、镉（Cd）、锌、铍（Be）等。2.1.1金属的晶体结构4各种晶体由于其晶格类型与晶格常数不同，故呈现出不同的物理、化学及力学性能晶格常数—晶胞的三个棱边的长度a,b,c晶胞—能反映晶格特征的最小组成单元。第2章2.1.1金属的晶体结构晶格类型不同，原子排列的致密度

3、（晶胞中原子所占体积与晶胞体积的比值）也不同。体心立方晶格的致密度为68%，面心立方晶格和密排六方晶格的致密度均为74%。晶格类型发生变化，将引起金属体积和性能的变化。第2章52.1.2金属实际的晶体结构1.多晶体结构晶粒晶界位向各向同性2.1.2实际金属的晶体结构6第2章晶粒晶界2.1.2实际金属的晶体结构2.晶体缺陷（1）点缺陷—三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。①空位①空位②间隙原子②间隙原子（2）线缺陷—二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷。①刃型位错②螺型位错①刃型位错（3）面缺陷—二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷

4、。①晶界②亚晶界晶界7第2章※金属晶体缺陷的影响？点缺陷--造成局部晶格畸变,使金属的电阻率;屈服强度增加,密度发生变化。线缺陷--形成位错对金属的力学性能影响很大，位错极少时，金属强度很高，位错密度越大，金属强度也会提高。面缺陷--晶界和亚晶界越多，晶粒越细，金属强度越高，2.1.2实际金属的晶体结构第2章82.1.3纯金属的结晶第2章9液态L→固态S     S可以是非晶体。一种原子排列状态过渡为另一种原子规则排列状态（晶态）的转变过程。L→S晶态S→S晶态（1）冷却曲线与过冷度液态金属在结晶时的温度——时间曲线一次结晶二次结晶凝

5、固结晶2.1.3纯金属的结晶1.金属结晶的基本规律过冷度——理论结晶温度和实际结晶温度之差。ΔT=T0－T1冷却速度越快，过冷度越大过冷—液态金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象2.1.3纯金属的结晶第2章10只有当液体的过冷度达到一定的大小，结晶过程才能开始进行—过冷是金属结晶的必要条件。（2）结晶的一般过程2.1.3纯金属的结晶第2章11①形核——自发形核非自发形核②长大树枝状长大结晶过程2.1.3纯金属的结晶第2章12平面长大2.1.3纯金属的结晶第2章13（1）晶粒度单位面积上的晶粒数目或晶粒的平均线长度（或直径）（3

6、）过冷度对形核-长大的影响过冷度ΔT提高，N提高、G提高过冷ΔT太高，N降低、G降低（2）晶粒大小对力学性能的影响晶粒越细，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性越好2.金属结晶后的晶粒大小2.1.3纯金属的结晶第2章14（4）晶粒大小的控制①提高过冷度②变质处理在液态金属中加入孕育剂或变质剂作为非自发晶核的核心，以细化晶粒和改善组织。③振动、搅拌等2.2合金的晶体结构与结晶合金的晶体结构与结晶15合金的相结构2.22.2.11.基本概念合金组元合金系相组织第2章(1)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

7、物质普通黄铜：Cu+Zn45钢:铁碳合金2.2.1合金的相结构第2章16合金除具备纯金属的基本特性外，还可以拥有纯金属所不能达到的一系列机械特性与理化特性,如高强度、高硬度、高耐磨性、强磁性、耐蚀性等。(2)组元组元可以是金属、非金属或稳定化合物组成合金的独立的，最基本的单元2.2.1合金的相结构第2章17(3)合金系若干给定组元，以不同配比，配制出的一系列不同成分、不同性能的合金（4）相在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的。铁在同素异构转变过程中，会出现相的变化。纯铁是单相的，而钢一般是双相或是多相的。固态白铜（铜与镍二元合金

8、）是单相的。合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。在物质中，凡是成分相同，结构相同并与其他部分以界面分开的均匀组成部分，称为相。2.2.1合金的相结构第2章18（5）组织合金的组织是由数量、大小、形状和分布方式不同的各