材料科学基础课程总结
材料科学基础课程总结
Schokley分位错－－FCC中位于{111}面上
b1
1 6
[121]的分位错
扩展位错：由两条平行的Shockley分位错和二者之间的层错 区组成。
通过插入或抽走部分{111}面也能形成局部层错，这样形成
的分位错称为Frank分位错。
12
Schokley分位错的一些特点：
1)
b
1 6
[121]
双滑移系统）、最后的稳定取向、切变量
（5）参考面、参考方向的变化 （6）硬化曲线：单、多晶体 （7）孪生：四要素（三种典型晶体结构）、基本特点、伸
缩规律
（8）多晶体只要求硬化曲线特征，其它不要求
3
流变应力随应变增加而增加的现象，叫应变硬化（strain hardening），也称为加工硬化（work hardening）。
I－－弹性变形区
❖ 明显的硬化只发生在抛物线硬化区
II－－过渡区－由变形不均匀引起 ❖ 应力－应变曲线只有三个区：
III－－线性硬化区－由多滑移引起
I－－弹性变形区
IV－－抛物线硬化区－由交滑移引起
II－－流动区 III－－抛物线硬化区
5
第四章 晶体中的缺陷
（1）缺陷的分类 （2）点缺陷的基本属性
• 位错（dislocation）是晶体中的一维缺陷，即线缺陷
位错分类：刃(型)位错 ，螺(型)位错，混合位错 柏氏回路：在有缺陷的晶体中围绕缺陷区将原子逐个连接
而成的封闭回路。 柏氏矢量：是完整晶体中对应回路的不封闭段。
运动方式：滑移、攀移等
滑移运动面：l b面
l()v规则V f
运动方向：
❖ 非共格界面Incoherent interface： 界面可能含零星分布的共格点 e.g. Large angle grain boundaries
材料科学基础(总结)
液态金属的结构特点：“长程无序、短程有序、此起彼伏、时聚时散”液态金属中存在着浓度、结构和能量三大起伏减小晶粒尺寸的方法：①增加环境冷却能力，控制过冷度。
②化学变质法。
③增强液体流动。
④外加振动。
多相体系中的相平衡条件：任一组元在各相中的化学位相等。
金属热变形及对组织与性能的影响：热变形时再结晶能很快发生，材料始终保持高的塑性状态；热加工可以可使金属内部的组织与性能得以改善。
铸态下的粗大柱状晶和等轴晶破坏，重新再结晶形成细小的等轴晶粒；减小显微偏析，使铸锭内原有的内部气孔（未被氧化）和疏松等焊合，均化成分，减少缺陷；第二相和夹杂物沿流变方向分布，出现热纤维组织，使金属产生各向异性。
固体金属扩散的条件：存在扩散驱动力；扩散原子必须固溶；要有足够高的温度；要有足够长的时间。
柯肯达尔效应：在置换固溶体中由于两组元的原子以不同的速率相对扩散从而引起相应的扩散偶之间的界面标记漂移的现象称为柯肯达尔效应。
淬火钢的硬度与含碳量的关系：1、曲线1即为完全淬火后所得的硬度曲线，当C量低时，淬火后马氏体的硬度随碳量增加而升高；当C量高时，M f已在0℃以下，淬火后得到M+A 双相组织。
故随C量增高，A量增加，由于A硬度低，硬度反而下降。
曲线2，对于过共析钢采用的是高于AC1的不完全淬火，所得马氏体中碳含量即为该温度下A的饱和C浓度，温度不变时均相同，故随碳含量增高，硬度基本不变。
曲线3采用完全淬火并进行冷处理，使奥氏体全部转化为马氏体，所得即为马氏体硬度和碳含量关系。
如果过共析钢加热温度超过Acm，将导致渗碳体消失，奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗大针状马氏体，残余奥氏体量增多，硬度和耐磨性降低，脆性增大；如果淬火温度过低，可能得到非马氏体组织，则钢的硬度达不到要求，过共析钢淬火通常是在Ac1以上30--50℃。
用位错理论解释低碳钢的应变时效现象：溶质原子向位错线下聚集过程是一个扩散过程，受扩散条件（时间和温度等）的控制。
材料科学基础心得体会
材料科学基础心得体会材料科学作为一门综合性的学科，研究材料的性能、制备、结构和性质等方面的问题。
通过我在学习材料科学基础课程的过程中，我对材料科学有了更深刻的理解。
以下是我对材料科学基础的心得体会。
1. 材料分类和性能在学习材料科学基础课程时，我了解到材料可以根据其成分和结构进行分类。
常见的分类包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。
不同材料有不同的性能，如金属材料具有良好的导电性和导热性，无机非金属材料具有较高的耐高温性和抗腐蚀性，有机高分子材料具有良好的柔韧性和可塑性。
了解材料的分类和性能，可以为我们合理选择和应用材料提供依据。
2. 材料的制备方法材料可以通过不同的制备方法得到。
常见的制备方法包括熔融法、固相反应法、溶液法、气相法等。
不同的制备方法会对材料的结构和性能产生影响。
例如，通过气相法制备的纳米材料具有较大的比表面积和较好的表面活性，可以广泛应用于催化剂和传感器等领域。
了解材料的制备方法，可以帮助我们选择适合的制备方法，以获得所需的材料。
3. 材料表征和测试方法对材料进行表征和测试，可以了解其组成和性能。
常见的表征方法包括显微镜观察、X射线衍射、热分析、光谱分析等。
通过这些表征和测试方法，我们可以获得材料的形貌、结构、组分、热稳定性等信息。
这些信息对于研究材料的性能和应用具有重要意义。
掌握材料的表征和测试方法，可以提高我们对材料的理解和分析能力。
4. 材料应用领域材料科学是一个应用广泛的学科，涉及到众多领域。
在学习材料科学基础课程时，我了解到材料科学的应用领域包括电子、能源、医药、航空航天等。
例如，金属材料广泛应用于汽车制造和飞机制造中，高分子材料用于制备塑料制品和橡胶制品，无机非金属材料用于制备陶瓷和玻璃制品等。
了解材料的应用领域，可以为我们选择专业方向和未来发展方向提供参考。
总而言之，通过学习材料科学基础课程，我对材料科学有了更深入的了解。
材料的分类和性能、制备方法、表征和测试方法以及应用领域等方面的知识都为我今后的学习和研究奠定了基础。
材科基期末总结
材科基期末总结材料科学基础是现代科学技术领域中的一门基础学科，它涉及材料的性能与结构、材料制备与工程、材料性能测试与表征等多个方面。
本学期我在材料科学基础课程中系统学习了材料科学的基本概念、理论和实验技术等内容，对材料科学的发展历程和现状有了更深入的了解。
以下是我对本学期学习内容的总结和感悟。
首先，在本学期学习中我认识到材料科学是一门综合性学科，需要将多个学科的知识进行整合运用。
在学习材料科学的过程中，我涉及了物理学、化学、数学等多个学科的知识。
例如，在学习材料结构与晶体学的时候，我需要运用数学和物理学的知识来理解晶体结构和晶体缺陷的产生机制。
这种跨学科的学习方式让我受益匪浅，也让我认识到材料科学的重要性和广泛性。
其次，本学期我学到了材料的基本性质和分类方法。
材料的性质包括力学性能、导热性能、磁性等多个方面。
而材料的分类方法主要有金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等。
在学习材料分类和性能的过程中，我发现不同的材料有着不同的特点和应用领域。
例如，金属材料具有良好的导电、导热和强度等性能，常用于机械零件和导电元件的制造。
而高分子材料则具有良好的韧性和可塑性，可以应用于塑料、纺织品等领域。
此外，本学期我还学习了材料制备与工程的基本原理和方法。
材料的制备包括物理制备、化学制备和生物制备等多种方法。
其中，物理制备主要通过物理手段改变材料的形貌和结构，化学制备则通过化学反应合成材料。
在学习了制备方法后，我了解到不同的制备方法可以制备出不同的材料结构和性能，通过制备方法的选择可以获得更符合应用需求的材料。
此外，我还学习了材料的表征方法，包括显微镜观察、X射线衍射、红外光谱等。
这些表征方法可以帮助我们了解材料的微观结构和宏观性能，为材料的研究和开发提供科学依据。
最后，本学期我通过实验课程进行了实践操作，学习了材料的基本实验技术和操作方法。
实验课程让我更加深入地了解了材料的性能测试和材料制备过程。
例如，通过拉伸实验我可以测试材料的强度和韧性；通过制备薄膜和纳米材料我可以了解到不同制备条件对材料性能的影响。
材料科学基础总结(金属)
1、其内部结构包括四个层次：①原子结构；②结合键；③原子的排列方式；④显微组织。
2、结合键的定义：所谓结合键是指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。
3、化学键有：离子键、共价键、金属键。
物理键：氢键、分子间力4、共价键具有方向性、饱和性。
金刚石、单质硅、SiC、H2、O2、F2、碳-氢化合物。
5、共价晶体特点：结构稳定,熔点高,质硬脆,一般是绝缘体,其导电性能差。
6、离子键的特点：常温下，电绝缘体；在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，即呈现离子导电性。
离子键没有方向性、无饱和性。
7、离子晶体的特点：离子键很强，故有高硬度、熔点，强度大，固体下不导电，熔融时才导电。
离子间发生相对位移，电平衡破坏，离子键破坏，脆性材料。
较高熔点（正、负离子间有很强的电的吸引力）8、金属键的定义：由金属正离子和自由电子之间互相作用而结合称为金属键。
9、金属键的特点：金属键无方向性，金属键无饱和性，具有高对称性。
10、金属键型晶体的特征：良好的延展性、良好的导电性、具有正的电阻温度系数、导热性好、金属不透明、具有金属光泽（自由电子可吸收可见光的能量）11、范德瓦尔斯键没有方向性和饱和性。
12、13、晶体的定义：物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。
14、非晶体在整体上是无序的；近程有序。
15、晶体的特征：（1）周期性（不论沿晶体的哪个方向看去，总是相隔一定的距离就出现相同的原子或原子集团。
这个距离称为周期）液体和气体都是非晶体。
（2）有固定的凝固点和熔点（3）各向异性（沿着晶体的不同方向所测得的性能通常是不同的：晶体的导电性、导热性、热膨胀性、弹性、强度、光学性质）。
16、晶体与非晶体的区别17、a.根本区别：质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列b.晶体熔化时具有固定的熔点,而非晶体无明显熔点,只存在一个软化温度范围c.晶体具有各向异性，非晶体呈各向同性（多晶体也呈各向同性，称“伪各向同性”）18、点代表原子(分子或离子)的中心，也可是彼此等同的原子群或分子群的中心，各点的周围环境相同。
材料科学基础知识总结
第十一章固态相变与材料处理第一节固态相变总论一．固态相变的特点与分类固态相变时至少存在以下变化之一：晶体结构的变化；化学成分的变化；有序度的变化，如合金的有序化转变，即点阵中原子的配位发生变化相变的驱动力是新相和母相间的自由能之差驱动力靠过冷度来获得阻力: 新相晶核形成时引起的界面能和体积应变能，固态相变也符合最小自由能原理。
1）固态相变的特点1.固态相变阻力大2.原子迁移率低3.非均匀形核4.新相有特定形状5.相界面结构关系6.存在一定的位向关系和惯习面2）固态相变的分类1. 按热力学分类一级相变：有体积变化，有相变潜热（放热或吸热），大多数相变属于一级相变；二级相变：二级相变时仅有材料的压缩系数、比热容、热膨胀系数变化。
如磁性转变、有序转化。
2. 按动力学分类：依据原子运动特征分扩散型相变：相变时有原子长距离扩散（超过原子间距），导致成分变化，大多数相变属于扩散型；无扩散型相变：没有原子扩散，相变前后没有成分变化；（如马氏体相变）3. 按相变方式分类：形核-长大型相变：新相与母相间有界面，大多数相变为此类；无核相变：新旧相之间无明显界面，如调幅分解。
二. 相变的热力学1）相变时自由能的变化假设在均匀母相α中形成一个半径为r的球形新相β，则系统总自由能变化量为：ΔG ΔG= Gβ-GαGα代表原始相（即母相）的Gibbs自由能Gβ代表生成相（即新相）的Gibbs自由能固态相变时形成半径为r的球形晶胚所引起系统自由能的变化（ΔG）为：△G=-(4π/3)r3(△GV+△GE)+4πr2γαβΔGν----形成单位体积晶核时的自由能变化,常为负值；ΔGE----形成单位体积晶核时所产生的应变能；γ----晶核与基体之间交界面的单位面积界面能化学自由能使系统的总自由能降低，是相变的驱动力；而界面能和应变能是相变的阻力。
相变发生的条件是系统的总自由能的下降，即△G<02）相变时临界形核条件形成临界晶核必须首先克服形核势垒△G*， △G*称为临界晶核的形核功上式表明：形成临界晶核时要有△G*值的自由能增加。
材料科学基础总结
材料科学基础总结材料科学是研究各种材料成分、结构、组织和性能以及它们之间关系的科学。
材料的分类：用途分（机构材料和功能材料）属性（金属、非金属、有机高分子）材料科学的基础是材料科学研究的基础理论。
它在共同的理论基础上建立了各种材料（包括金属、陶瓷和聚合物材料）的微观结构和宏观结构规律，以指导材料的研究、生产、应用和开发。
金属键：金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键特点：电子共有，既不饱和也不定向，形成低能密堆结构。
性能：良好的导电性、导热性和延展性离子键：正负离子依靠它们之间的静电力结合在一起形成的键特点：无方向性、饱和性性能：高熔点硬度，良好的电绝缘性共价键：两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子队形成的化学键特点：饱和性、配位数较小、方向性性质：熔点高、质硬脆、导电能力差晶体：原子（离子或分子）在三维空间（各向异性、固定熔点）中有规律、周期性排列的物质空间点阵：将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点，即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列单元单元：取出空间晶格中具有代表性的基本单元作为晶格的组成单元。
选择原则：1.所选平行六面体应反映晶格的最高对称性2.平行六面体的等边数和角度应最大3.当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多4.晶胞应具有最小体积晶格：为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为结点，人为地将结点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称为晶格。
晶体方向：空间晶格中节点柱的方向。
空间中任意两个节点之间连接线的方向代表晶体中原子柱的方向。
晶面：空间中不在一直线任三个阵点的构成的平面，代表了晶体中原子面的方向。
常见的金属晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方配位数：晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。
致密度（k）：晶胞中原子所占的体积分数nvk?vn为晶胞原子数，v原子体积，v晶胞体积合金：两种或两种以上金属或金属与非金属通过熔炼、烧结或其他方法结合而形成的具有金属性质的物质。
材料科学与工程基础学习心得[5篇范例]
![材料科学与工程基础学习心得[5篇范例]](https://img.taocdn.com/s3/m/952d1310cdbff121dd36a32d7375a417866fc191.png)
材料科学与工程基础学习心得[5篇范例]第一篇：材料科学与工程基础学习心得《材料科学与工程基础》课程研修体会《材料科学与工程基础》是材料专业首要的专业基础课，是学生全面进入专业领域、从基础课到专业课的过渡课程。
它概念多、学科知识面宽、应用基础理论广，既包括基本原理，又涉及工程实践应用，无论是学生学起来，还是教师教起来都相当有难度。
通过学习顾宜教授及其教学团队讲授的《材料科学与工程基础》课程，使我更加深入的了解本课程的教课规律，熟悉了本课程的重点难点知识，对《材料科学与工程基础》油了更深入的了解。
要在有限的学时内使学生能够掌握基本内容，讲授内容要有详有略，有舍有取，对基本概念应讲透，基本原理和方法应精讲，做到重点突出,详略得体。
在本课程中，根据材料成型及控制工程（铸造专业）的教学计划和《材料科学与工程基础》教学大纲，重点讲授晶体学基础、晶体缺陷、相图、扩散及相变等基本知识，对其它内容，例如凝固、固体材料的结构、材料的表面与界面、金属材料的变形与再结晶、材料的变形、高分子材料的结构、固体材料的电子结构与物理性能、材料概论等知识,采用引导自学或简单介绍的方法，让学生在很短的时间内了解相关知识。
部分内容在材料物理专业的其它课程中会做详细讲解。
由于学时不断减少，不能面面俱到，要做到重点突出,兼顾各知识点。
《材料科学基础》各部分内容之间是紧密联系的，因此在上课之初一定要把该门课程的各部分内容让学生有一个整体认识，并说明各部分内容之间的相互关联。
在教学过程中，从一个教学内容转到下一个教学内容时，一定要做好两部分内容之间的衔接工作，因为它起到贯通内容完整性的重要作用。
例如在讲解晶体缺陷时，一定要求学生对晶体结构知识全面掌握，而在讲解扩散与相变时，要求学生对晶体缺陷知识熟练掌握。
在授课进度安排上，一定要保证前一部分内容已经熟练掌握，才能安排后续相关内容的学习。
为了解决这个《材料科学与工程基础》课程内容多，概念多，理论性强的问题，除了授课时要突出重点，讲清难点，课外多做习题外，更新教学手段，采取有效的教学方法，促进学生理解与记忆，帮助学生学习，将是重要的途径。
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面缺陷 Interfacial defects
外表面 晶界
小角度晶界 大角度晶界
界面
孪晶界 共格
相界
半共格
非共格 堆垛层错
对称倾斜
不对称倾斜 扭转
28
晶界特性
1) 晶界能量高，原子处于不稳定状态
易于原子扩散，故新相易于在晶界处形核 杂质原子易于在晶界富集，导致晶界熔点低于晶内，加
热时晶界先熔化， 过热 晶界原子扩散速度高于晶内，且晶内腐蚀比晶内也快
R 4R
FCC
（3）致密度(K) K ＝ V /V0
Atomic packing factor
V：晶胞中原子的体积
晶胞中原子本身所占的体积百分数。V0：晶胞体积
10
（4）配位数(CN) Coordination number
晶格中与任一原子直接相邻结合的原子数目。
11
原子堆垛方式
三种常见晶格的密排面和密排方向
矢量方向：表示位错的性质与取向，表示位错运动导致晶体滑移的方向； 矢量的模 ∣b∣：表示该位错畸变的程度（或称位错的强度），也可表
示该位错导致的晶体滑移的大小； 模的平方∣b∣2 ：位错的畸变能与柏氏矢量的模的平方的大小成正比； 2) 守恒性：柏氏矢量与回路起点及具体途径无关； 3) 唯一性：一根不分叉的位错线具有唯一的柏氏矢量，与位错的类型、
点缺陷的存在会阻碍位错运动，增加金属及合金塑性变形的抗力
26
位错的生成和增殖：位错源、增殖机理：Frank-Read resource
实际晶体结构中的位错
单位位错、全位错、不全位错（肖克莱不全位错、弗兰克不全位错）
堆垛层错
位错反应：几何条件、能量条件
bi bj
bi 2
2
bj
扩展位错：全位错分解为两个不全位错+一个堆垛层错
螺型位错的割阶和扭折部分均为刃型位错；因为都垂直于b
d d
cc
b
a
ab
刃型位错
螺型位错
25
位错的弹性性质：
应力场：刃型位错、螺型位错 弹性畸变能：正比于b2
位错的存在使晶体处于高能的不稳定状态，位错线有尽量变直和缩短其长度的趋势
作用在位错上的作用力：F=tb
位错上的线张力
t = Gb/2r r为曲率半径
溶解度有一定限度的固溶体称有限固溶体，组成元素无限互溶的固溶体 称无限固溶体。
只有组成元素原子半径、电化学特性相近，晶格类型相同的置换固溶体， 才有可能形成无限固溶体。而间隙固溶体都是有限固溶体。
影响固溶度的因素： 晶体结构，原子尺寸、电负性、电子浓度
固溶体的主要性能——固溶强化！
产生原因：是溶质原子使晶格发生畸变及对位错的钉扎作用，阻碍了 位错的运动。
32
多晶体金属的塑性变形
晶界及晶粒位向差的影响 晶粒大小对金属力学性能的影响——细晶强化！
合金的塑性变形与强化
单相固溶体——固溶强化
多相合金——弥散强化
塑性变形对金属性能的影响——加工硬化
产生强化的原因！
33
冷变形
加热
回复、再结晶和晶粒长大
概念，在每个阶段材料组织以及力学 和物理性能会发生什么变化
17
晶体缺陷
点缺陷 point defects 线缺陷 linear defects 面缺陷 Interfacial defects
18
点缺陷 point defects
空位 间隙原子
肖脱基空位 弗兰克缺陷
热平衡点缺陷
置换原子
在一定温度下具有
改变外部条件
一定的平衡浓度
过饱和的点缺陷
CNn AexpkETv
影响再结晶温度的因素：
• 1、金属的预先变形度： 2、金属的纯度 3. 原始晶粒尺寸 4.第二相粒子 5、加热速度和保温时间
36
• 再结晶完成后，若继续升高加热温度 或延长保温时间，将发生晶粒长大， 这是一个自发的过程。
冷加工与热加工的区别
低于再结晶温度的加工变形称为冷加工 高于再结晶温度的加工变形称为热加工 热加工：在加工变形的同时产生加工硬化和动态回复与再 结晶，并且热加工产生的加工硬化很快被回复再结晶产生 的软化所抵消，所以热加工体现不出加工硬化现象。
{11}1 :(11)、 1(11)1、 (111)、 (11)
立方晶系常见的晶向为：
100:[10]、 0 [01]、 0 [00]1
110:[11]、 0 [10]、 1 [01]、 1 [110 ]、 [10]1、 [011] *2
111:[11]、 1 [11]1、 [111]、 [11]
6
34
回复阶段退火的作用： ➢ 提高扩散 ➢ 促进位错运动 ➢ 释放内应变能
回复退火产生的结果： ➢ 电阻率下降 ➢硬度、强度下降不多 ➢ 降低内应力
35
• 再结晶消除加工硬化 • 再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，
再结晶前后新旧晶粒的晶格类型和成分完全相同。
• 再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始，在一个温度范围内连 续进行的过程，发生再结晶的最低温度称再结晶温度。
相（Phase）：是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和 性能均一，并以界面相互分开的组成部分。
显微组织(microscopic structure): 实质上是指在显微镜下观察到的金属中 各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。
14
根据结构特点
固溶体 Solid solution
相 phase
基本概念
2
晶体结构
3
1 晶体学基础
基本概念
（1）晶格
（2）晶胞 （3）晶格常数
（4）晶系
7种晶系，14种布拉维点阵
空间点阵与晶体结构的区别？
4
2 晶面指数和晶向指数
标定！！！
确定步骤： A：确定原点，建立坐标系，过原点作所求晶向的平行线， B：求直线上任一点的坐标值并按比例化为最小整数，加方括弧，形式 为[uvw]。
当外力在某一滑移系中的分切应力达到 一定临界值时，该滑移系方向首先发生 滑移，该分切应力称为临界分切应力
临界分切应力 t Fcos cos
A
31
单晶体金属的塑性变形
孪生与滑移的主要区别
1 孪生通过晶格切变使晶格位向改变，使变形部分与未变形 部分呈镜面对称；而滑移不引起晶格位向改变。 2 孪生时，相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距；而滑移时滑移 面两侧晶体的相对位移量是原子间距的整数倍。 3 孪生所需要的切应力比滑移大得多，变形速度大得多
3) 刃：滑移方向与位错运动方向一致，螺：滑移方向与位错运动方向垂直；
4) 位错滑移的切应力方向与b一致；位错滑移后，滑移面两侧晶体的相对位移与柏氏 矢量一致。 5) 对螺型位错，还存在交滑移和双交滑移。
攀移：只对刃型位错而言，通过原子或空位的扩散来实现的
23
24
位错的交割
特点
扭折 割阶
刃型位错的割阶部分仍为刃型位错（垂直于b），而扭折部分则为 螺型位错（平行于b）；（由柏氏矢量与位错线取向关系确定）
间隙 interstices tetra octa
12
Characteristics of BCC, FCC and HCP structures
13
3 合金相的晶体结构
合金（Alloy）：两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素， 经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。 组元（Component）：组成合金最基本的独立的物质，通常组元就是组 成合金的元素，也可以是稳定的化合物。组元间由于物理的或化学的相 互作用，可形成各种相。
2） 晶界原子排列不规则，且存在较多的缺陷，如空位和位错等
对位错运动起阻碍作用，从而提高强度和硬度
3） 晶界的长大和晶界的平直化会减少晶界面积和晶界能量。
需要在高温下原子扩散才能实现
29
材料的变形
塑性变形的方式：主要通过滑移和 孪生、还有扭折。
• 滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一 部分发生滑动位移的现象。
u
v
k1l2 l1 h 2
l1k 2 h1l2
w h1 k 2 k 1 h 2
与晶带轴计算相同
8
2 纯金属的晶体结构
金属中的原子键为金属键，不具方向性，因此，对最邻近原子数和位 置无限制，通常大部分金属都具有大的最邻近原子数和原子堆垛密度。
体心立方结构(BCC) body-centered cubic
刃型位错
螺型位错
特点
混合位错
螺型位错： 不存在一个多余半原子面 位错线与b平行，滑移面可以多个 只有切应变
20
判断位错的正负
柏
刃
型 正
位 错 线
氏 矢 量
负
右手法则
直角坐标
b
b
正• 负×
刃型位错
b
b
右左
螺型位错
21
伯氏矢量的特性
1)物理量：是一个反映位错周围点阵畸变总积累的物理量。 位错是柏氏矢量不为零的晶体缺陷。
置换固溶体 Substitutional solid solution
间隙固溶体 Interstitial solid solution
正常价化合物
中间相
Intermediate phase (金属间化合物 Intermetallic compound)
电子化合物 尺寸因素化合物
基本概念！！
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固溶体的溶解度：是指溶质原子在固溶体中的极限浓度。
• 孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分 所发生的切变。
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单晶体金属的塑性变形
滑移变形的特点 ：
⑴ 滑移只能在切应力的作用下发生。临界分切应力！ ⑵ 滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。 ⑶滑移时，晶体两部分的相对位移量是原子间距的整数倍. ⑷ 滑移的同时伴随着晶体的转动。 (5) 滑移是通过滑移面上的位错的运动来实现的。