33实际金属的晶体结构一、多晶体结构和亚结构

1、 材料化学导论第三章金属材料第三节实际金属的晶体结构3.3实际金属的晶体结构一、多晶体结构和亚结构实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。而晶粒之间的界面称为晶界。这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构(polycrystallinestructure)。一般金属材料都是多晶体(图3-12)。通常测得的金属性能是各个位向不同的晶粒的平均值，故显示出各向同性。图312多晶体结构示意图实践证明，即使在一个晶粒内部，其晶格位向也并不是象理想晶体那样完全一致，而是存在着许多尺寸更小，位向差也很小的小

2、晶块。它们相互嵌镶成一颗晶粒。这些小晶块称为亚结构。可见，只有在亚结构内部，晶格的位向才是一致的。二、晶体缺陷实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷(crystaldefect)。晶体缺陷的存在及其多寡，是研究晶体结构、金属塑性变形的关键问题。根据其几何特性，晶体的缺陷可分为三类：1点缺陷空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理

3、和化学处理过程都是极为重要的。2线缺陷位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错(dislocation)。有刃型材料化学导论第三章金属材料第三节实际金属的晶体结构 313刃型位错示意图晶界实际上是不同位U无规则的过渡层（图3-15）。晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点i口面缺陷界s粒之间原子排和螺型两种位错。刃型位错如图3-13所示。垂直方向的原子面EFGH中断于水平晶面ABCD上的EF处，就像刀刃一样切入晶体，使得晶体中位于ABCD面的上、下两部分出现错排现象。EF线称为刃型位错线。在位错线附近区域，晶格发生畸

4、变，导致ABCD晶面上、下方位错线附近的区域内，晶体分别受到压应力和拉应力。符号“丄”和“丁”分别表示多出的原子面在晶体的上半部和下半部，分别称为正、负刃型位错。在BC右方的上、下两部分原子排列沿ABCD晶面发生了错动。aa右边晶体上、下层原子相对移动了一原子间距，而在BC和aa之间形成了一个上下层原子不相吻合的过渡区域，这里的原子平面被扭成了螺旋面。在原子面上，每绕位错线一周就推进了一个晶面间距。显然，螺型位错附近区域的晶格也发生了严重畸变，形成了一个应力集中区。材料化学导论第三章金属材料第三节实际金属的晶体结构 #材料化学导论第三章金属材料第三节实际金属的晶体结构 #较低，原子扩散较快。材料化学导论第三章金属材料第三节实际金属的晶体结构 图315晶界的过渡结构示意图亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界，如图3