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金属材料的基础知识第1章 ：金属与晶体一晶体、晶格和晶胞 在物质的结构中，原子、离子或分子按一定空间次序排列而形成的固体称为晶体。它具有规则外型、固定的熔点和各向异性，例如：雪花、食盐、石墨、金刚石等，所有的固体金属都属于晶体。相反，在物质结构中，原子呈无序状态排列的物质称为非晶体，例如：普通玻璃、树枝、松香、沥青等。 晶体内部原子的排列是有规律的，当外界温度改变时，原子排列的方式往往也会发生变化。为了更好的说明晶体中原子的排列规律，可把原子看成一个点，假想这些点通过线连接在一起，构成了空间格子，把这排列有序的空间格架成为晶格。二晶格的类型(如图所示)1.体心立方晶格2.面心立方晶格3.密排立方晶格三.金属的结晶过程金属结晶过程是指原子从无序排列转变到有序排列的过程，也就是由原子不规则排列的液体逐步过渡到原子有序排列的晶体过程。1冷却曲线2. 过冷度实际生产中，由于液态金属的冷却速度不是很慢，液态金属不在T0处开始结晶，而是低于这一温度结晶，这种现象称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度，过冷度不是一个恒定的值，它是与冷却速度的快慢有关系。3. 结晶过程温度越高。原子运动速度越快，原子间的物理引力作用也越弱，反之，原子间物理引力作用也越强。4. 晶粒的细化晶粒的大小影响着金属的力学性能增大过冷度孕育时处理附加振动4.金属晶体的结构与金属的性能金属晶体的结构受结晶及其他加工条件的影响，与理论中的晶体结构有很大差别，它对金属各方面的性能影响很大，尤其是塑形、强度、扩散等方面有着决定性作用。（1） 金属的晶体结构晶体一般分为单晶体和多晶体，晶粒呈相同位相的晶体为单晶体，由许多晶粒组成的晶体为多晶体。常见的金属大多数为多晶体，只有一些特殊的用途才制造单晶体。四金属材料的工艺性能1.铸造性能2.焊接性能3.锻压性能4.切削加工性能第二章铁碳和金相图及应用一铁碳和金的基本组织1.铁素体2.奥氏体3.渗碳体二铁碳和金相图1铁碳和金相图中的主要点、线、区2.铁碳和金组织分类3.碳的质量分数对于合金组织性能的影响1.含碳量对铁碳合金平衡组织的影响按杠杆定律计算，可总结出含碳量与铁碳合金室温时的组织组成物和相组成物间的定量关系2.含碳量对机械性能的影响渗碳体含量越多，分布越均匀，材料的硬度和强度越高，塑性和韧性越低;但当渗碳体分布在晶界或作为基体存在时，则材料的塑性和韧性大为下降，且强度也随之降低。3.含碳量对工艺性能的影响（1）对切削加工性来说，一般认为中碳钢的塑性比较适中，硬度在HB200左右，切削加工性能最好。（2）对可锻性而言，低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形。（3）对铸造性来说，铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸
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