金属的晶体结构纯金属的结晶

1、1第第4 4讲金属的晶体结构、讲金属的晶体结构、 纯金属的结晶纯金属的结晶【教学内容】金属的晶体结构与结晶 。【教学要求】了解金属的晶体结构与结晶 。2第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶金属的性能主要是由金属内部组织结构决定的。因此，了解金属内部结构及其对金属性能的影响、对选用和加工金属材料有重要的意义。3第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识1、晶体与非晶体晶体的原子是按一定的几何形状作有规律的重复排列，如金刚石、石墨、冰、固态金属与合金等。非晶体的原子是无规律杂乱地堆积在一起，如玻璃、沥青、松香等。4第二章第二章 金属的结构与

2、结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识2、晶格与晶胞用于描述原子在晶体中规律排列方式的空间格子称为晶格。晶格中直线的交点称为结点。晶格中能代表原子排列规律的基本几何单元称为晶胞。5第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构二、常见的晶格类型1、体心立方晶格属于这种晶格类型的金属有Cr、W、Mo、V、Nb、-Fe等 。6第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构二、常见的晶格类型2、面心立方晶格属于这种晶格类型的金属有Al、Cu 、Ni、Pb、Au、Ag、-Fe等 。7第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一

3、节 金属的晶体结构二、常见的晶格类型3、密排六方晶格属于这种晶格类型的金属有Mg、 Zn 、Be、Cd、-Ti等 。8第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构二、常见的晶格类型9第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构三、金属的实际晶体结构1、多晶体结构晶体内部原子排列方向（称晶格位向）完全一致的晶体称为单晶体。10第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构三、金属的实际晶体结构1、多晶体结构晶体内部原子排列方向（称晶格位向）完全一致的晶体称为单晶体。由许多小晶体组成的晶体称为多晶体。晶格排列方向基本相同的小晶体

4、称为晶粒。晶粒与晶粒之间的界面称为晶界。一般金属（多晶体）表现为各向异性。11第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构三、金属的实际晶体结构2、晶体缺陷晶体中原子规律排列受到破坏的区域，称为晶体缺陷。（1）点缺陷 指晶体中呈点状分布的缺陷，常见的有晶格空位和间隙原子。12第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第一节 金属的晶体结构三、金属的实际晶体结构2、晶体缺陷晶体中原子规律排列受到破坏的区域，称为晶体缺陷。（2）线缺陷 指晶体中呈线状分布的缺陷，主要是各种位错。晶面上下两部分晶体间产生原子错排现象，称为位错。13第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与

5、结晶第一节 金属的晶体结构三、金属的实际晶体结构2、晶体缺陷晶体中原子规律排列受到破坏的区域，称为晶体缺陷。（3）面缺陷 指晶体中呈面状分布的缺陷，主要是晶界。通常晶体缺陷产生晶格畸变，使金属的强度和硬度有所提高。14第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节纯金属的结晶金属从液态转变为固态晶体的过程称为结晶。纯金属的结晶在固定的温度下进行。一、纯金属的冷却曲线与过冷度金属在缓慢的冷却过程中，温度与时间的关系曲线称冷却曲线。图中，to是理论结晶温度t1是实际结晶温度to与t1之差(to-t1)称为过冷度t，过冷是结晶的必要条件。15第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节

6、纯金属的结晶金属从液态转变为固态晶体的过程称为结晶。纯金属的结晶在固定的温度下进行。二、金属的结晶过程纯金属的结晶过程是在冷却曲线上平台所经历的这段时间内发生的，它是一个不断形成晶核和晶核不断长大的过程。16第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节纯金属的结晶三、金属晶粒大小及细化方法金属结晶后一般得到的是多晶体材料，通常晶粒越细小，金属的的强度、塑性和韧性越好。17第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节纯金属的结晶三、金属晶粒大小及细化方法金属结晶后一般得到的是多晶体材料，通常晶粒越细小，金属的的强度、塑性和韧性越好。（1）增加过冷度（2）变质处理（孕育处理）（3）附加振动18第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节纯金属的结晶四、金属的同素异晶转变在固态晶体中，其晶格类型随温度而发生变化的现象，称为同素异构转变（或同素异晶转变）。 在Fe、Mn、Ti、Co、Sn等金属中，就存在这种转变。纯铁丝通电加热（或从高温冷却）的实验。纯铁丝通电加热（或从高温冷却）的实验。19第二章第二章 金属的结构与结晶金属的结构与结晶第二节纯金属的结晶四、金属的同素异晶转变同素异