第二章金属组织结构(2017)
体心立方 塑性好 HB80
面心立方 塑性好 HB170
复杂晶格 硬脆 HB800
3、铁碳合金中的五种基本组织
铁碳合金的组织均由五种基本组织构成，如：
20钢 组织 F +P
T12钢组织 P＋ Fe3C
P
P
F
Fe3C
二、铁碳合金相图
1.相图组成
匀晶相图
L
A
共晶相图
1148℃
L
(A+ Fe3C)
L Ld
6.69
C%
Fe3C
强度、硬度高，塑性、韧性低
简化的 Fe--Fe3C 相图
三、铁碳合金相图的应用
1.判断一定成分的合金的组织、性能、及应用
工业纯铁
碳钢
白口铁
成分 C＜0.02 0.02－－－0.77－－－2.11 2.11－4.3－6.69
组织 F
性能 塑性好
强度低
应用 少用
P+F
P P+ Fe3CII L´d为基体
6.69
C% 白口铁E－F
Fe3C
亚共
晶白 口铁
E－C
共晶 过共晶 白口 白口铁 铁 C－F C
三、铁碳合金组织
用铁碳相图进行结晶过程分析
1.工业纯铁
L L+A A A＋F F F＋ Fe3CIII
最后组织： F
T℃ A
A G
F F+ A PS
Q Fe
L
D
L+ A E
L+ Fe3C C 1148℃ F
固溶体性能： 塑性好 作为基体相。用α、β、γ、δ表示
化合物 不同元素原子相互化合形成 如：Fe3C 正常价化合物 金属+非金属 Mg2Si
电子化合物 金属+金属 CuZn,CuZn3 间隙化合物 金属+小非 Fe3C 化合物结构 晶格一般较复杂 化合物性能 硬、脆 作为硬化相
两种相比较
成分
结构
形态 性能 作用
重复 晶胞
晶胞
晶格
1、理想金属晶体结构：
规律
重复
原子
晶胞
三种常见晶格：
晶格 (同方位) 单晶体
体心立方 面心立方
晶格常数 晶胞棱边长度：Å
密排六方
致密度
原子排列密集程度 体心0.68 面心、密排0.74
理想金属性能： 各向异性、高强度、耐热耐蚀
2、实际金属晶体结构：
晶粒
晶界
规律 原子
晶胞
重复
晶格
晶格缺陷→晶格畸变→ Re提高
（晶格常数变）
合金化强化（点缺陷）.塑变强化（线缺陷）.细晶强化（面缺陷）
实际金属性能： 各向同性、低强度、耐热耐蚀性差 （多晶） （ρ运动） （晶界）
二、纯金属的组织
结晶形成
1.结晶定义
高温液体
结晶 T0 固态晶体
T0—
平衡结晶温度
熔化
熔点
2.结晶条件 T结<T0 ΔT＝T0－T结（过冷度）
T℃ A
A G
F F+ A PS
Q Fe
L
D
L+ A
L+ Fe3C
E
C 1148℃ F
A+ Fe3C
F+Fe3C
727℃
K
6.69
C%
Fe3C
7.过共晶白口铁
T℃
L L＋Fe3CI L d＋Fe3CIA
L´d＋ Fe3CI
A G
F F+ A PS
Q
Fe
L
D
L+ A
L+ Fe3C
E
C 1148℃ F
过冷度与冷速有关：V冷越大，T结越低，ΔT越大 但ΔT太大就得到非晶
3.结晶过程
高温液体→形成晶核→晶核长大→多晶体 形核率N 长大速率G
N越大，G越小，晶粒会越细小
4.结晶过程 影响因素
1）冷却速度V冷
V冷越大——ΔT增大——N增大、G增大(但G增大速度小于N) ——晶粒细——Rm升高
金属型铸造， V冷大， 零件性能好于砂型铸造
快冷技术：微晶（µm）：
纳米晶体（nm）： 非晶：高强、硬、耐蚀、导磁
厚大金属组织分析
2）杂质
加入杂质元素（本身为硬质点或形成硬质点） —— N增大——晶粒细——Rm升高
变质处理
3）振动或搅拌 电磁振动，超声振动，机械振动，机械搅拌
5.纯金属的结晶组织
组织缺陷 晶粒粗大、气孔、缩孔、夹杂
组织缺陷 对性能影响： 各方面性能下降
L
D
三区：单相区 L、F、A、Fe3C
双相区 三相区 PSK、ECF、 G
A
L+ A E 2.11
L+ Fe3C C4.31148℃ F
四相： L、F、A、Fe3C
五线：液相线 ACD 固相线 AECF
A+ Fe3C
F F+ A
Q
0P.02
S0.77 F+Fe3C
727℃
K
三相线 PSK、ECF 溶解度线 PQ、ES 先共析线 GS
α.β均匀分布,(α+β )为 机械混合物，性能远高于α.β的平均值
相图分析 ： 区（单相区、双相区） 线（共析线、溶解度线） 点（溶质含量点、共析点）
结晶分析 ： 组织
共析合金І 亚共析合金ІІ织为α+（α+β）
γ+α
αc
І ІІІ
γ γ+ β b
e dβ
三种常见晶体缺陷：
(不同方位)
点缺陷 间隙原子、空位
多晶体
晶界原子排列
线缺陷 位错 (直线.曲线.螺旋线)
位错密度ρ
点缺陷
位错作用:
Re
ρ少时,力→ρ运动→变形→Re降低
ρ多时,力→ρ运动受阻→难变形→ Re提高
刃型位错
ρ
面缺陷 晶界
理想 实际 强化 金属 金属 金属
实际金属中晶体缺陷对性能影响：
共析相图
727℃
A
(F+ Fe3C)
AP
T℃
A L D
A G
F F+ A PS
Q
L+ A
L+ Fe3C
E
C 1148℃ F
A+ Fe3C
F+Fe3C
727℃
K
Fe
C%
简化的 Fe--Fe3C 相图
6.69 Fe3C
2.相图分析
一系：Fe－C 合金系 或 Fe--Fe3C 合金系
T℃ A
二元： Fe、Fe3C
共晶合金І 结晶过程
亚共晶合金ІІ 结晶过程
组织为（α+β）
a
ІІ
αLc+α
L
L
e
І ІІІ
b L+ β
dβ
α+β
组织为α
Pb
+（α+β）
f
→Sn% g Sn
过共晶合金ІІІ
组织为β +（α+β）
3）共析相图
共析反应：γ T0（α+β）
L
L+ γ
a
αγc+
αγ γ
αe+β
+β dβ
b
（ α+β ） ——共析组织、共析产物、共析A 体f →B% g B
组织与相的关系 :
Fe3C
组织由相构成
F
包括相的种类、相的分布
一、合金的结构
合金中各元素原子排列情况 原子排列形成各种相
1.合金中的相
固溶体 不同元素的原子相互溶解形成的固体
溶质、溶剂、溶解度
Zn
C
Fe
Cu
间隙固溶体 溶质在晶格间隙 Δr大，溶解度小 置换固溶体 溶质在晶格结点 Δr小，溶解度大
固溶体Rm、HBW高于其纯金属（溶质进入使晶格畸变） ——固溶强化
《工程材料》
第2章 金属材料的结构与组织
第2章 金属材料的结构与组织
结构
内部微粒（原子）排列情况 （微观)
组织
显微镜下的组成情况 （相对较宏观）
§1、纯金属的结构与组织
一、纯金属的结构
晶体模型
晶格
晶体
内部原子有规律、重复排列的物体
晶格
表示原子排列规律的空间格子。
晶胞
晶格中的最小单元。
金属晶体结构： 原子 规律
塑韧性较好 综合性好 硬度高
强硬度较低
塑性差
各种零件 模具 刀具.量具
硬脆
少用
2.指导生产工艺
铸造
T浇高于液相线50－100℃, 合金成分选择C点
锻造
T始<AE线150－250℃, T终>PSK100℃
焊接
焊接热影响区组织分析
T℃
A
L
D
L+ A
A G
E 2.11
L+ Fe3C C4.31148℃ F
K→NXi%2
Ni
线（液相线、固相线） 点（Cu熔点、Ni熔点）
结晶分析 ： 组织 如：20％ Ni合金最终组织为α
在ΔT结晶温度范围，一定T ，L、α 重量用杠杆定律计算
杠杆定律
QL (K-X1)=Qα(X2-K) 杠杆定律适用于任何两相区
2）共晶相图
共晶反应：L T0（α+β）
a
αLc+α
L
L
面心立方
体心立方
同素异构转变特征：（1）温度恒定 （2）体积突变
Fe、C作用： C、-Fe 溶解形成 铁素体F C、 -Fe 溶解形成 奥氏体A
[2017年整理]《材料科学基础》作业题
![[2017年整理]《材料科学基础》作业题](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/61e23e93ed3a87c24028915f804d2b160a4e8657.webp)
第一章 原子结构与键合1、说明量子力学中有关原子结构的玻尔模型和几率波模型。
2、给出下列离子的电子组态：Fe 2+, Fe 3+, Cu +, Ba 2+, Br -, S 2-。
3、对于K +—Cl -离子对，吸引能E A 和排斥能E R 分别表示为：计算平衡距离r 0和结合能E 0。
（提示：净能对原子间距r 的微分为0时，r= r 0。
r 的单位为nm ） 4、净能有时可表示为其中，r 为离子间距，C ，D 和r 为常数。
试推出结合能E 0对于平衡距离r 0的表达式。
5、计算下列化合物中，离子键的百分含量：TiO ，ZnTe ，CsCl ，InSb ，MgCl 。
6、下列物质含有何种键：黄铜（brass ）、橡胶（rubber ）、金刚石（diamond ）、SiO 2、单晶Si 、NaCl 。
7、 HF （hydrogen fluoride ）的分子量小于 HCl （hydrogen chloride ），为什么HF 具有比HCl 更高的沸点。
8、画出下列物质单体单元的结构图：（1）聚乙烯（polyethylene PV ）；（2）聚四氟乙烯（polytetrafluorethylene PTFE ）；（3）聚苯乙烯（polystyrene PS ）；（4）聚甲基丙烯酸甲酯 [俗]有机玻璃（polymethyl methacrylate PMMA ）。
9、（1）计算聚乙烯结构单元的分子量；（2）聚乙烯的数均分子重量为1,000,000 g/mol ，计算其数均聚合度。
10、两种聚四氟乙烯样品的密度及其晶化率如下：i) 2.144 g/cm 3, 51.3%; ii) 2.215 g/cm 3, 74.2%.计算晶态聚四氟乙烯和非晶态聚四氟乙烯的密度。
简述高分子链结构的形态特征以及与性能的定性关系。
r E A 436.1-=961086.5r E R -⨯=)exp(ρr D r C E N -+-=第二章 固体结构1、锆（Zr ，Zirconium ）具有HCP 结构，密度为6.51 g/cm 3，（a ）计算晶胞体积；（b ）如果c /a 为1.593，计算c 和a 。
GJB9001C2017 质量管理体系要求 (转载)
GJB9001C2017 质量管理体系要求 (转载)范本1（正式、严谨）：第一章介绍及范围1.1 介绍1.1.1 文档目的本文档旨在规范组织的质量管理体系，确保组织的产品和服务符合相关法规和客户要求。
1.1.2 适用范围本文档适用于所有实施GJB9001C2017质量管理体系的组织。
1.2 规范引用1.2.1 国家标准GJB9001C2017《质量管理体系要求》1.3 术语和定义1.3.1 术语1.3.1.1 组织指实施和维护质量管理体系的企业或机构。
1.3.1.2 客户指购买组织产品或服务的实体或组织。
第二章质量管理体系2.1 质量方针2.1.1 定义质量方针是组织在质量管理方面的目标和方向，是贯彻质量管理体系的基本原则。
2.1.2 要求组织需制定和实施适合自身的质量方针，并将其传达给全体员工和相关合作伙伴。
2.2 质量目标2.2.1 定义质量目标是为了实现质量方针而设定的具体的、可衡量的目标。
2.2.2 要求组织需制定合适的质量目标，并确保其与质量方针一致。
...6.4 设备管理6.4.1 定义设备管理是指对组织内使用的设备进行维护、校准和管理的过程。
6.4.2 要求组织需确保所使用的设备符合相关法规和标准要求，并制定相应的维护和校准计划。
7. 完善的文档管理7.1 定义文档管理是指对组织内所有文件进行分类、存储、传递和管理的过程。
7.2 要求组织需制定文档管理程序，并确保文件的版本控制和适时更新。
附件：1. GJB9001C2017 质量管理体系要求全文2. 质量管理体系文件模板法律名词及注释：1. 质量管理体系：根据GJB9001C2017《质量管理体系要求》实施的组织管理系统。
2. 质量方针：组织在质量管理方面的目标和方向。
3. 质量目标：为了实现质量方针而设定的具体的、可衡量的目标。
范本2（轻松、简洁）：第一章介绍及范围1.1 介绍本文档是GJB9001C2017质量管理体系要求的详细解读和实施指南，旨在组织建立符合该标准的质量管理体系。
第二章 金的晶体结构与结晶
第二章 金属的晶体结构与结晶不同的金属材料具有不同的力学性能；同一种金属材料，在不同的条件下其力学性能也是不同的。
金属性能的这些差异，完全是由金属内部的组织结构所决定的。
因此，研究金属的晶体结构及其变化规律，是了解金属性能，正确选用金属材料，合理确定加工方法的基础。
第一节 金属的晶体结构一、晶体与非晶体固态物质按其原子(或分子)的聚集状态可分为晶体和非晶体两大类。
晶体：凡原子(或分子)按一定的几何规律作规则的周期性重复排列的物质，称为晶体；非晶体：原子(或分子)无规则聚集在一起的物质则称为非晶体。
自然界中，除少数物质(如松香、普通玻璃、石蜡等)属于非晶体外，大多数固态物质都是晶体。
由于晶体内部原子(或分子)的排列是有规则的，所以自然界中许多晶体都具有规则的外形，如结晶盐、水晶、天然金刚石等。
但晶体的外形不一定都是有规则的，如金属和合金等，这与晶体的形成条件有关。
因此，晶体与非晶体的根本区别还在于其内部原子(或分子)的排列是否有规则。
晶体与非晶体的区别还表现在许多性能方面，如晶体具有固定的熔点(或凝固点)、具有各向异性的特征。
而非晶体则没有固定的熔点(或凝固点)，具有各向同性的特征。
显然，气体和液体都是非晶体。
特别是在液体中，虽然其原子(或分子)也是处于紧密聚集的状态，但不存在周期性排列，所以固态的非晶体可以看成是一种过冷状态的液体，只是其物理性质不同于通常的液体而已，玻璃就是一个典型的例子，故往往将非晶体称为玻璃体。
非晶体在一定条件下可以转化为晶体，如玻璃经高温长时间加热后能形成晶态玻璃。
而通常呈晶态的物质，如果将它从液态快速冷却下来，也可能成为非晶体，如金属液的冷却速度超过10℃／s时，可得到非晶态金属。
二、金属晶体的特性晶体又分为金属晶体和非金属晶体两类。
金属晶体除具有晶体所共有的特征外，还具有独特的性能，如金属具有金属光泽、良好的导电性和导热性、良好的塑性及正的电阻温度系数等。
这主要与金属的原子结构及原子问的结合方式有关。
金属材料基础知识
金属材料基础知识1. 引言金属材料是人类使用最广泛的材料之一，应用于各种领域，如建筑、航空、汽车、电子等。
本文将介绍金属材料的基础知识，包括金属的特性、组织结构、合金等方面。
2. 金属的特性金属具有许多独特的特性，如良好的导热性、导电性、延展性和塑性。
这些特性使得金属成为制造各种器件和构件的理想选择。
此外，金属还具有良好的强度和硬度，能够承受较大的载荷。
3. 金属的组织结构金属的组织结构是由金属原子的排列方式和晶体结构决定的。
常见的金属组织结构包括等轴晶粒、柱状晶粒和层状晶粒。
这些结构对金属的性能有着重要影响，不同的结构具有不同的力学性能和导电性能。
4. 金属的力学性能金属的力学性能包括强度、硬度、韧性和延展性等。
强度是指金属抵抗外力破坏的能力，硬度是指金属表面抵抗变形和划伤的能力，韧性是指金属在断裂前能吸收外部能量的能力，而延展性是指金属的拉伸或扭曲变形能力。
5. 金属的热处理金属的热处理是通过控制金属的加热和冷却过程来改变金属的性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火。
退火可以提高金属的韧性和延展性，淬火可以提高金属的硬度和强度，回火可以降低金属的脆性。
6. 金属的腐蚀与保护金属容易遭受腐蚀，导致金属的性能下降甚至损坏。
为了保护金属材料，可以采取物理防护和化学防护措施。
物理防护包括涂层和电镀等，化学防护包括阳极保护和缓蚀剂等。
7. 合金的应用合金是由两种或更多种金属元素混合而成的材料。
通过改变合金的成分和比例，可以获得不同的性能。
合金常用于耐高温、耐磨损等特殊环境的应用，如航空发动机、汽车发动机等。
8. 小结金属材料是具有特殊特性和广泛应用的材料。
了解金属材料的基础知识对于正确选择和使用金属材料至关重要。
本文介绍了金属的特性、组织结构、力学性能、热处理、腐蚀与保护以及合金的应用等方面的知识，希望对读者有所帮助。
通过深入学习和研究金属材料，我们可以更好地利用金属的优势，推动技术和社会的发展。
机械工程材料 第二章 金属的晶体结构与结晶
均匀长大
树枝状长大
2-2
晶粒度
实际金属结晶后形成多晶体，晶粒的大小对力学性能影响很大。 晶粒细小金属强度、塑性、韧性好，且晶粒愈细小，性能愈好。
标准晶粒度共分八级， 一级最粗，八级最细。 通过100倍显微镜下的 晶粒大小与标准图对 照来评级。
2-2
• 影响晶粒度的因素
• （1）结晶过程中的形核速度N（形核率） • （2）长大速度G（长大率）
面心立方晶 格
912 °C α - Fe
体心立方晶 格
1600
温 度
1500 1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700 600 500
1534℃ 1394℃
体心立方晶格
δ - Fe
γ - Fe
γ - Fe
912℃
纯铁的冷却曲线
α – Fe
体心立方晶 格
时间
由于纯铁具有同素异构转变的特性，因此，生产中才有可能通过 不同的热处理工艺来改变钢铁的组织和性能。
2-3
• 铁碳合金—碳钢+铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。 Fe、C为组元，称为黑色金属。 Fe-C合金除Fe和C外，还含有少量Mn 、Si 、P 、 S 、 N 、O等元素，这些元素称为杂质。
2-3
• 铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC。 • 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。 • 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
2-2
物质从液态到固态的转变过程称为凝固。 材料的凝固分为两种类型：
工程材料及机械制造基础习题及答案.
第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。
7．硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。
8．冲击韧度：冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9．断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10．疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11．黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时黏着处又分离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反复进行造成黏着磨损。
12．磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13．腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落，与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14．功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15．使用性能：是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性能，化学性能等。
16．工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。
17．交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18．疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20．蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
21．脆断：在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。
22．应力松弛：是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变，但随时间的延长，工作应力自行逐渐衰减的现象。
密排六方晶胞的特征
晶胞：空间点阵中能代表原子排列 规律的最小的几何单元称之为晶胞， 是构成空间点阵的最基本单元。 选取原则： 能够充分反映空间点阵的对称性； 相等的棱和角的数目最多； 具有尽可能多的直角； 体积最小。 晶格常数 三个棱边的长度 a,b,c 及其夹角 α,β,γ 表示。
1. 2. 3. 4.
第二节 金属的晶体结构
布拉菲点阵
7个晶系， 14种点阵。
大 部 分 （ 2/3 ） 的 金属属于三种典型 的晶体结构。
一、 典型晶体结构及其几何特征
在元素周期表一共约有110种元素，其中 80多种是金属，占2/3。而这80多种金属 的晶体结构大多属于三种典型的晶体结 构。它们分别是： 1、体心立方晶格（BCC） 2、面心立方晶格（FCC） 3、密排六方晶格（HCP）
二、金属键
金属原子结合方式
1. 金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之 间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。 2. 特点：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和 饱和性； 3. 金属特性：导电性、导热性、延展性好，熔点较 高。如金属。
金属键
三、金属晶体结构基础知识
晶格、晶胞和晶格常数
原子半径
晶胞中相距最近的两个原子之间距离的一 半。体心立方晶胞中原子相距最近的方向 是体对角线, 所以原子半径与晶格常数a之 间的关系为：
配位数
致密度
晶胞中所包含的原子所占有的体积与该晶胞体积 之比称为致密度(也称密排系数)。致密度越大, 原 子排列紧密程度越大。 体心立方晶胞的致密度为：
工程材料与机械制造基础习题答案
《工程材料及机械制造基础》习题参考答案第一章材料的种类与性能（P7）１、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能等。
２、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。
主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
第二章材料的组织结构（P26）1、简述金属三种典型结构的特点。
体心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。
每个体心立方晶格的原子数为：2个。
塑性较好。
面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。
每个面心立方晶格的原子数为：4个。
塑性优于体心立方晶格的金属。
密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子，两个端面的中心各有一个原子，晶胞内部有三个原子。
每个密排六方晶胞原子数为：6个，较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。
使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。
3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种？各具备什么特性？存在的形式有固溶体和金属化合物两种。
合金固溶在金属中引起固溶强化，使合金强度、硬度提高，塑性、韧性下降。
金属化合物提高合金的强度和硬度。
4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？固溶强化：因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。
原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处于高能状态。
３、金属结晶的基本规律是什么？金属结晶由形核和长大两部分组成，并存在过冷度。
４、如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。
（1）金属型浇注与砂型浇注。
金属型浇注晶粒小。
（2）铸成薄件与铸成厚件。
铸成薄件晶粒小。
（3）浇注时采用振动与不采用振动。
采用振动晶粒小。
10、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？冷却速度越快过冷度越大，使晶核生长速度大于晶粒长大速度，铸件晶粒得到细化。
第2章材料的晶体结构
cos2
对直角坐标系的简单点阵（简单正交，简单正 方，简单立方）点阵，有
cos2+cos2+ cos2 =1
所以 dhkl
1
h
2
k
2
l
2
a b c
对简单立方可简化为
dhkl
a h2 k2 l2
对六方晶系
dhkl
1
4
h2
hk
(一箭双雕)
证实了X射线是电磁波， 也证明了晶体排列的规律性
Si(110)晶面的高分辨率电镜（High Resolution Electron Microscopy, HREM）照片
金(200)晶面的透射电 镜(Transmission
Electron Microscopy , TEM)晶格像
？ 三维的原子（分子）排列如何描述？
液态（非晶体）：在2r0（原子半径）以上间距 都有原子；在2r0左右处有峰值——距离不大时， 与有序结构相似；距离远处的原子密度趋于平 均值——长程无序。
2.1.5 准晶体（Quasicrystal）
1984年在急冷Al－Mn合金中首次发现。 准晶体的特征
c-ZrO2单晶的电子衍射
单晶: 规则排列的斑点
原子（分子）在三维空间的两种紧密堆积
晶胞(cell, crystal cell)
为说明点阵排列 的规律和特点， 在点阵中取出一 个具有代表性的 基本单元（通常 取最小的平行六 面体）作为点阵 的组成单元，称 为晶胞。
二维晶胞的不同取法
初级晶胞（简单晶胞）
一般选取每个角上有一个阵点的平行六面体作 为晶胞，称为初级晶胞或简单晶胞。
第二章纯金属与合金的基本知识
第二章纯金属与合金的基本知识第一节纯金属与合金的晶体结构一、金属的性能取决于化学成分和组织结构：1、态度确定性格——组织确定性能。
2、不同的材料组织不同，性能不同。
3、同种材料，采用不同的加工工艺、热处理改变组织了组织，进而改变了性能。
二、纯金属（理想金属）的晶体结构物质是由原子组成，根据原子在空间中的排列的特征不同，固体物质可分为晶体和非晶体。
1、晶体：原子作有序排列；有固定的熔点；各向异性非晶体：原子作无序排列；没有固定的熔点；各向同性。
所有金属和合金都是晶体2、晶格：把原子看成刚性小球，再将钢球视为一个点，用线条连接起来，形成空间格架。
原子排列形成的空间格子。
3、晶胞：原子的排列具有周期性变化特点，为了方便，选取一个能够完全反应晶格特征的最小的几个单元。
组成晶格最基本单元。
（实际上，整个晶格就是有许多大小、形状、位向相同的晶胞在空间重复排列而成的）4、晶格常数：为了描述晶胞的结构，选取晶胞角上一个节点，作坐标原点，三条棱边作为X、Y、乙棱边的长度a、b、c,夹角a、B、Y。
单位1A=1X 10-1°=0.1 nm5、金属中常见的晶格类型：原子的排列方式不同，晶格类型也不同。
①体心立方晶格：立方体，中心一个原子，八个角上各有一个原子。
晶格常数a=b=c,棱边夹角a = B = Y =90°。
典型金属：Cr、Mo W V、a -Fe。
②面心立方晶格：立方体，每一个面的中心和八个角各有一个原子。
晶格常数a=b=c,棱边夹角a *二丫=90°。
典型金属：Cu Ni、Ag、Au 。
③密排六方晶格：六方柱体，六个呈长方形的侧面和两个呈六边形的底面组成。
十二个节点、上下底面中心各一个原子，晶胞中间还有三个原子。
晶格常数a=b^ c,棱边夹角a =B =90°, 丫=120°。
典型金属：Mg Be Zn、a -Ti、［3 -Cr。
原子排列不同，晶格类型不同，组织不同。