金屬材料與熱處理-第一章

1、第一章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶11 金屬的晶體結(jié)構(gòu)12 純金屬的結(jié)晶13 觀察結(jié)晶過(guò)程（實(shí)驗(yàn)）11 金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、晶體與非晶體二、金屬的晶格類型 三、單晶體與多晶體 四、晶體的缺陷 一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體非晶體氣態(tài)液態(tài)固態(tài)晶體物質(zhì)存在狀態(tài)存在狀態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)晶體和非晶體的對(duì)比晶體和非晶體的對(duì)比項(xiàng)目項(xiàng)目晶體晶體非晶體非晶體定義定義原子呈有序、有規(guī)則排列的物質(zhì) 原子呈無(wú)序、無(wú)規(guī)則堆積的物質(zhì) 性能性能特點(diǎn)特點(diǎn)具有規(guī)則的幾何形狀 有一定的熔點(diǎn)，性能呈各向異性 沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀 有固定的熔點(diǎn)，性能呈各向同性 典型典型物質(zhì)物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精 玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、

2、橡膠 二、金屬的晶格類型二、金屬的晶格類型 晶格類型晶格類型金屬中原子排列的規(guī)律。 晶格晶格為了清楚地表示晶體中原子排列的規(guī)律，將原子簡(jiǎn)化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，再用假想的線將它們連接起來(lái)，形成一個(gè)能反映原子排列規(guī)律的空間格架。 晶胞晶胞晶格中能夠完整地反映晶體晶格特征的最小幾何單元。晶格與晶胞晶格與晶胞體心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 三、單晶體與多晶體三、單晶體與多晶體 晶粒晶粒組成金屬的小晶體。 晶界晶界由晶粒間不規(guī)則排列的原子構(gòu)成。 單晶體和多晶體單晶體和多晶體四、晶體的缺陷四、晶體的缺陷 晶體缺陷晶體缺陷由于各種原因，實(shí)際晶體中原子的規(guī)律排列受到干擾和破壞，使晶體中的某些原子偏離正常位置

3、，造成原子排列的不完全性。常見(jiàn)的晶體缺陷常見(jiàn)的晶體缺陷12 純金屬的結(jié)晶*一、純金屬的結(jié)晶過(guò)程 二、晶粒大小對(duì)金屬材料的影響 三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 結(jié)晶結(jié)晶金屬?gòu)母邷匾后w狀態(tài)冷卻凝固為原子有序排列的固體狀態(tài)的過(guò)程。 結(jié)晶潛熱結(jié)晶潛熱結(jié)晶的過(guò)程中放出的熱量。 一、純金屬的結(jié)晶過(guò)程一、純金屬的結(jié)晶過(guò)程 過(guò)冷度過(guò)冷度理論結(jié)晶溫度和實(shí)際結(jié)晶溫度（T1）之間存在的溫度差（T= T0 T1）。金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻越快，其實(shí)際結(jié)晶的溫度就越低，過(guò)冷度T也就越大。結(jié)晶冷卻曲線結(jié)晶冷卻曲線金金屬屬的的結(jié)結(jié)晶晶過(guò)過(guò)程程二、晶粒大小對(duì)金屬材料的影響二、晶粒大小對(duì)金屬材料的影響 晶粒愈細(xì)，強(qiáng)度、硬度愈高，塑性、韌性也愈好。

4、形核率形核率單位時(shí)間、單位體積所形成的晶核數(shù)，用字母N表示。 細(xì)化晶粒的方法：細(xì)化晶粒的方法：（1）增加過(guò)冷度 （2）變質(zhì)處理 （3）振動(dòng)處理 三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)⑼禺悩?gòu)轉(zhuǎn)變 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?cè)诠虘B(tài)下，金屬隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象。 純鐵的冷卻曲線純鐵的冷卻曲線 19世紀(jì)末，著名物理家居里在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個(gè)物理特性，就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時(shí)，原來(lái)的磁性就會(huì)消失。后來(lái)，人們把這個(gè)溫度叫 “居里點(diǎn)”。 居里點(diǎn)也稱居里溫度或磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變示意圖13 觀察結(jié)晶過(guò)程（實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)觀察透明鹽類的結(jié)晶過(guò)程及組織特征，理解金屬的結(jié)晶理論。2通過(guò)觀察鑄錠表面，建立金屬晶體以樹(shù)枝狀形態(tài)成長(zhǎng)的直觀認(rèn)識(shí)。 由于液態(tài)金屬的結(jié)晶過(guò)程難以直接觀察，而鹽類也是晶體物質(zhì)，其溶液的結(jié)晶過(guò)程和金屬很相似，區(qū)別僅在于鹽類是在室溫下依靠溶劑蒸發(fā)使溶液過(guò)飽和而結(jié)晶，金屬則主要依靠過(guò)冷，故完全可通過(guò)觀察透明鹽類溶液的結(jié)晶過(guò)程來(lái)了解金屬的結(jié)晶過(guò)程。 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材1. 生物顯微