金属学原理复习提纲及概念汇总
金属学总复习
• b、断面收缩率的计算： 、断面收缩率的计算：
Ψ=Biblioteka S0-S1 S0×100%
• 3.硬度：金属材料抵抗局部变形的能力。 硬度：金属材料抵抗局部变形的能力。 硬度 • 常用硬度种类：布氏硬度（HB）、洛氏硬度(HRA、HRB、 常用硬度种类：布氏硬度（ ）、洛氏硬度 、 、 ）、洛氏硬度 HRC)和维氏硬度 和维氏硬度(HV)。 和维氏硬度 。 • 应用： 应用： • 布氏硬度主要用于测量较软的材料，如有色金属、灰口铸 布氏硬度主要用于测量较软的材料，如有色金属、 铁。 • 洛氏硬度主要用于硬质合金、淬火钢。 洛氏硬度主要用于硬质合金、淬火钢。 • 维氏硬度主要用于测量渗碳层、渗氮层的硬度。 维氏硬度主要用于测量渗碳层、渗氮层的硬度。
正电阻温度系数： ， 正电阻温度系数： T↑，正离子或原子振幅 加大，阻碍电子的通过， 。 加大，阻碍电子的通过，R↑。 具有金属光泽：自由电子易吸收可见光粒 具有金属光泽： 能量↑→跃迁到高能级 跃迁到高能级→跳回原低能级 子→能量 跃迁到高能级 跳回原低能级 能量 →可见光粒子能量释放。 可见光粒子能量释放。 可见光粒子能量释放
第七章钢的热处理原理
• 热处理的定义、热处理过程的三个阶段、 热处理的目的 • 热处理的分类。 • 钢热处理的条件： ①α→ γ 固态相变；② C 溶解度显著变化。 • 钢加热的目的：完全奥氏体化 • 奥氏体化的过程及影响奥氏体化的因素。 • 奥氏体晶粒度的等级划分。
• 5、疲劳强度：金属材料在无数次循环应力或交 、疲劳强度：金属材料在无数次循环应力 无数次循环应力或
变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力 作用下而不致引起断裂的最大应力， 变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力，用σ-1 表示。 表示。 • 零件的疲劳断裂过程可分为裂纹产生 裂纹扩展 裂纹产生、裂纹扩展 裂纹产生 和瞬间断裂 瞬间断裂三个阶段 。 瞬间断裂 • 金属材料的化学性能包括抗氧化性、耐蚀性、高 金属材料的化学性能包括抗氧化性、耐蚀性、 氧化性 温稳定性。 温稳定性。 • 金属材料的工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊 金属材料的工艺性能：铸造性能、锻造性能、 接性能、 接性能、切削加工性能
《金属学》复习资料
《金属学》复习资料影响因素：1化学成分：纯金属具有较高塑性。
纯金属加入其它合金元素后成单相固溶体时也有较好塑性。
若所含的元素形成化合物时，塑性降低。
塑性：面心立方>体心立方>六方晶格2合金元素：Fe——化学纯铁塑性高，工业纯铁不完全高塑性。
C——碳含量越高，钢的塑性越差，热加工温度范围窄。
Mn——锰钢具有高加热速度敏感性。
Mn可消除或减轻S 和O的有害作用，使塑性提高。
S——仅微量溶于固溶体，以FeS、MnS等硫化物形式存在于钢中。
含硫量较多，并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时，钢的塑性与变形温度有关。
加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时，由于软化或熔化使晶间联系削弱，变形时易出现红脆。
网状包围晶粒形式的硫化物降低塑性。
球状硫化物使塑性提高。
P——易出现冷脆，严重影响冷变形。
对热变形影响不大。
O——也会产生红脆。
FeO 、 Al2O3、 SiO2,熔点低分布在晶界的共晶体，由于软化或熔化使晶间联系减弱，出现红脆。
Si：以固溶体形式存在：对塑性影响不大，含量过高，塑性下降。
以硅化物形式存在：变形温度下不溶解，使塑性下降。
Ni、W、Mo：强度↑，塑性↓Cr：塑性↓；V：强度↑，塑性不变。
含量高时，塑性↓；Al：晶界形成AlN，塑性↓Cu：塑性↑，还原气氛中加热，塑性↓；B： <0.02% ，塑性好，达到0.1%，塑性↓。
多余B在晶界形成熔点低共晶体，降低塑性。
铅、锡、砷、锑、铋：低熔点元素，在钢种溶解度低，其中未溶解而剩余的元素，分布在晶界，加热时熔化，使金属失去塑性。
高温合金中影响特别严重，称为“五害”。
H：含量少无影响；含量多冷速快时，白点；N：含量少无影响；含量多时红脆。
稀土：塑性↑。
原因：①减低气体含量；②与有害杂质形成高熔点化合物抵消有害作用；③含硫量降低。
加入量应适当。
恰好抵消杂质的有害作用时，才能使塑性改善。
过多时低熔点多余稀土元素聚集在晶界处起破坏作用。
3金属组织：一：金属宏观组织的影响：对铸态金属：如钢锭：宏观组织由三部分组成：表面层的细晶粒层、垂直于钢锭冷却表面的柱状晶、钢锭中心部分的粗大等轴晶。
01-第一章 金属学基本原理
第一章金属学基本原理金属学是研究金属和合金的成分、组织、性能及其变化规律的一门科学。
学习金属学基础知识，重点在于掌握组织、组织的形成及其变化规律等方面的基本概念和基本原理，因为这是物理金相实验工借以了解各种金属材料的成分、热处理、组织与性能之间关系的基础。
本章的主要内容是：金属及合金的结构和结晶方面的基础知识；合金的基本组织及状态图；有关铁—碳平衡图的一些基本知识。
第一节纯金属的结构与结晶一、纯金属的晶体结构金属晶体是由原子在空间严格按照一定的规律周期性重复排列所构成的，这是把晶格中的原子排列看成是绝对完整的。
其实这是一种完全理想化的晶体结构，因此被称为理想晶体。
但在实际金属晶体中，原子的排列不可能这样规则和完整。
在晶体内部，由于种种原因，在局部区域或局部地带内原子的规则排列往往受到干扰和破坏，形成了各种形式的晶体缺陷。
因此，实际晶体是以结构的规则排列为主，兼有不规则排列，这就是实际金属晶体结构的特点。
金属晶体中缺陷的种类较多，根据晶体缺陷的几何形态特征，可以将它们分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。
点缺陷：是指长、宽、高的尺寸都很小（相当于原子的尺寸）的缺陷，包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子以及由它们组合而成的复合点缺陷。
线缺陷：是在两个方向上（晶体的某一个平面上）的尺寸很小，第三个方向的尺寸相对很大的缺陷，是指各类位错。
其中较简单的有刃型位错和螺型位错。
面缺陷：是在两个方向上尺寸很大，而第三个方向上尺寸很小的缺陷。
有晶界、亚结构、相界、孪晶界和堆垛层错等。
1.空位和间隙原子金属晶体中的原子应处在晶格的结点上。
但在实际金属晶体结构中，并非每个结点都有原子占据，而在某些应该占据原子而实际空缺的结点位置称为空位。
见图1－1。
晶格内部除了原子占有绝大部分体积外，还有空隙存在，其中某些尺寸较大的空间有可能被原子挤入，这种占据晶格空隙的原子称为间隙原子，见图1－1。
在空位和间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的其他原子发生靠拢（如空位附近的原子）或撑开（如间隙原子附近的原子）的现象，这种变化称为晶格畸变，见图1－2。
金属学专业知识复习总结
第一章1、金属的特性：晶体特征、导电性、导热性、金属光泽、可塑性、正的电阻温度系数。
2、晶体的特性表现为：具有一定的熔点和物理与力学性能的各向异性。
3、晶体与非晶体的根本区别是：物质的质点在固态下是否作周期性重复排列。
4、布拉菲点阵共有14种，归纳为7个晶系。
5、金属中常见的晶体结构是体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。
6、空间点阵原子、分子或离子忽略其物质性，抽象为规则排列于空间的无数几何点，这种点的空间排列。
简称点阵。
晶格将阵点用一系列直线连接起来，构成的空间格架。
晶胞能完全反映晶格特征的、最小的几何单元。
a；原子堆垛方式：ABABA 7、体心立方配位数8 ；K=0.68；原子半径：r=√34八面体间隙r =0.067a；四面体间隙r =0.126a；四面体间隙大于八面体间隙a；原子堆垛方式：ACBACB 面心立方配位数12；K=0.74；原子半径：r=√24八面体间隙r =0.146a；四面体间隙r =0.06a；八面体间隙远大于四面体间隙a；原子堆垛方式：ABABA 密排六方配位数12；K=0.74；原子半径：r=12八面体间隙r =0.146a；四面体间隙r =0.06a；八面体间隙远大于四面体间隙8、立方晶系晶向指数标定晶向指数[u v w] 晶向族〈u v w〉立方晶系晶面指数标定晶面指数( h k l ) 晶面族｛h k l｝体心立方中原子排列最密的面：体对角面（1 1 0）晶面，最密的晶向：体对角线[1 1 1] 晶向。
面心立方中原子排列最密的面：（1 1 1）晶面，最紧密的晶向是[1 1 0] 晶向。
9、晶面指数标定时，将坐标系原点设在待定晶面之外的结点上；而晶向指数标定是设在欲求晶向上任意一点。
10、晶间间距：晶体中相邻两个平行晶面之间的垂直距离。
11、晶体缺陷：点缺陷（空位，间隙原子）、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界，亚晶界）。
12、位错是一种极为重要的晶体缺陷，最基本的类型有两种：刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直；螺型位错：柏氏矢量与位错线平行。
金属学原理复习提纲及概念汇总
金属学原理复习提纲一，晶体学掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和晶面间距等基本概念；了解晶体结构与空间点阵的联系与区别；了解晶体的宏观特性；熟练掌握晶面指数和晶向指数特别是六角晶系指数的的标定；了解面间距和晶面夹角的计算以及晶带定理；了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解晶体投影的意义。
●晶体结构：实际原子在三维空间的规则排列。
●空间点阵：阵点在三维空间的规则排列。
●晶胞：表达空间点阵几何规律的基本空间单元。
●晶向晶面：原子列表示的方向和原子组成的平面。
●晶面晶向族：由于点阵对称性，某些非平行的晶面晶向经对称操作后会完全重合，在几何上表现为等价的系列晶面晶向。
●晶体结构与空间点阵的联系与区别：都是不随时间变化的三维空间的规则排列，但空间点阵是晶体结构的几何抽象，空间点阵加上结构基元为晶体结构。
●晶体宏观特性：自限性：自发生长成规则外形。
均匀性：任一部分的性质相同，课看做连续物体。
各向异性：晶体的不同方向上表现出不同性质。
对称性：对称操作可以让晶体重合的性质。
●晶体投影意义：用二维平面图的方式清晰表达点阵中的方向和晶面间关系，利于晶面夹角测量，晶带轴的确定等。
二，晶体结构熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式，包括晶格常数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、四面体间隙和八面体间隙数目。
了解相、组织、固溶体、金属间化合物、固溶强化、置换固溶体、间隙固溶体、有序固溶体、电子化合物、间隙相和间隙化合物等基本概念；掌握固溶体与金属间化合物的区别；掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别；熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素；了解金属间化合物的分类及形成控制因素。
●组织：指用显微镜观察到的材料微观形貌的总称。
●固溶体：晶体结构与其某一组元相同的相。
元素间在固态下相互溶解相。
置换，为溶质原子取代溶剂原子位置。
间隙，占据溶剂原子间隙而非结点。
两大特点：晶格畸变和微观不均匀性（溶质原子偏聚）。
金属知识点复习总结
钢（2%--4.3%）
合金的概念：
金属特征：
金属+金属（或非金属
钢和生铁主要成分都是铁,
讨论性质的不同点
、硬度 生铁›钢
、韧性 生铁‹钢
举例说明合金
铝合金、铜锡合金、钛合金等
2、探究：合金与纯金属性质一样吗？
设计实验
同时加热：锡、铅、焊锡
结论：焊锡‹铅‹锡
合金的熔点‹纯金属
铝 （100多年前）
讨论：为什么用铝制品代替铁制品？
讨论回答：
②很轻；
②铝是地壳中含量最多的金属元素
总结： ①铝的密度小(轻)
③腐蚀性强
④源丰富
二、金属的物理性质
1、指导阅读：P2～P3。阅读欣赏并总结金属的物理性质。
（1）、颜色
（2）、导电性
讨论：①导线为什么用铁做而不用银做
②电线一般用铜做而不用银做
（3）、密度
（4）、熔点
讨论：为什么电灯中的灯丝用钨丝而不用锡制？如果用锡制，可能出现什么情况
(5)、硬度
讨论：为什么菜刀、镰刀用铁制而不用铝制？为什么铁制水龙头表面镀铬？为什么不镀金
讨论：物质的用途是由什么决定的？
举例说明
（日常生活中的例子）
物质的性质是决定用途的主要因素，但不是唯一因素
二、合金
1、钢、生铁的关系
南楼中学教学设计稿
年级
九
学科
化学
参与者
郭文贤、仝元培
主备人
范巍巍
课型
新授
授课时间
课题
金属材料
教学
目标
知识与技能：ห้องสมุดไป่ตู้
1、了解生活中常见金属的物理性质，能区分常见金属和非金属
金属工艺学复习要点
第一篇金属材料材料导论第一章金属材料的主要性能第一节金属材料的力学性能力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。
一、强度与塑性概念：应力；应变拉伸实验F（k·∆L（mm）∆L e1.强度：定义：塑性变形、断裂的能力。
衡量指标：屈服强度、抗拉强度。
（1）屈服点：定义：发生屈服现象时的应力。
公式：σs＝F s/A o（MPa）（2）抗拉强度：定义：最大应力值。
公式：σb＝F b/A o2.塑性：定义：发生塑性变形，不破坏的能力。
衡量指标：伸长率、断面收缩率。
（1）伸长率：定义：公式：δ＝（L1－L0）/L0×100％（2）断面收缩率：定义：公式：Ψ＝（A0－A1）/A0×100％总结：δ、Ψ越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。
二、硬度硬度：定义：抵抗更硬物体压入的能力。
衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。
1.布氏硬度：HB（1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。
（2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。
2.洛氏硬度：HRC用的最多一定锥形的金刚石（淬火钢球），在规定载荷和时间后，测出的压痕深度差即硬度的大小（表盘表示）。
（1）应用范围：钢及合金钢。
（2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。
总结：数值越大，硬度越高。
第二章铁碳合金第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变一、金属的结晶结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。
实际结晶温度－金属以实际冷却速度冷却结晶得到的结晶温度Tn。
一、金属结晶的过冷现象：金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，Tn<T o。
过冷度：T o-Tn＝∆T（变量）。
理论结晶温度实际结晶温度O 时间总结：晶粒越小，则材料的力学性能越好。
细化主要途径是：（1）提高过冷度：冷却速度越大，生核速率越大>长大速率。
（2）变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末（变质剂）（3）机械振动（4）热处理（5）压力加工二、纯金属的晶体结构纯金属的晶格类型：1.体心立方晶格：纯铁（α-Fe）2.面心立方晶格；γ－Fe三、纯铁的同素异晶转变纯铁：α－Fe（912℃）→γ－Fe（1394℃）→δ-Fe（1538℃）→L第二节铁碳合金的基本组织一、固溶体：定义：溶质原子进入溶剂中，依然保持晶格类型的金属晶体。
金属材料学总复习资料(ppt 21页)
➢钢的渗碳（材料 ：0.1-0.25%C） ➢渗碳件的组织 ➢钢的氮化（材料：含Al、Cr、Mo等的合金钢）
13
第七章 合金钢
➢ 合金元素对钢的基本相的影响：
①形成固溶体（溶入F）
②形成碳化物：合金渗碳体、特殊碳化物
➢ 合金元素对相图的影响：
①改变A区的大小、 ②改变E、S点位置
10
第六章 钢的热处理
➢ 钢的退火（完全退火、等温退火、球化退火、去应力退
火）
➢ 钢的正火（正火与退火在工艺上和组织上的区别） ➢ 钢的淬火（淬火温度的确定、淬火冷却介质、淬火方法） ➢ 影响淬透性的因素？ ➢ 回火的的种类及应用（低温回火、中温回火、高温回火）
（调质处理）
➢ 回火脆性（低温回火脆性、高温回火脆性）
铁素体（F或α） 、奥氏体（A或γ） 、渗碳体（Fe3C）、 珠光体（P）、莱氏体（Ld）
➢ 出铁碳合金相图：
① 画出铁碳合金相图; ② 分析铁碳合金的结晶过程; ③ 用杠杆定律计算给定成分合金的组织组成物的相对量 ④ 用杠杆定律计算给定成分合金的相组成物的相对量
5
第四章 铁碳合金相图
➢ 合金元素对碳钢性能影响：
Mn、Si有益元素，S、P有害元素
➢ 碳钢的分类： ① 按含C量分（低、中、高碳钢: C%=？）； ② 按质量分（普通、优质、高级优质钢：S、P） ③ 按用途分（碳素结构钢、碳素工具钢、专用钢） ④ 按脱氧程度分（Z 、b、TZ、F）
6
第四章 铁碳合金相图
碳钢的牌号、性能及主要用途 ⑴普通碳素结构钢
3
第三章 二元合金与相图
➢ 固溶体的分类及性能——间隙固溶体、置换固溶体 ➢ 化合物的分类及性能——正常价化合物、电子化合物、
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金属学原理复习提纲——概念汇总：HNU材料院赵政一，晶体学掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和晶面间距等基本概念；了解晶体结构与空间点阵的联系与区别；了解晶体的宏观特性；熟练掌握晶面指数和晶向指数特别是六角晶系指数的的标定；了解面间距和晶面夹角的计算以及晶带定理；了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解晶体投影的意义。
●晶体结构：实际原子在三维空间的规则排列。
●空间点阵：阵点在三维空间的规则排列。
●晶胞：表达空间点阵几何规律的基本空间单元。
●晶向晶面：原子列表示的方向和原子组成的平面。
●晶面晶向族：由于点阵对称性，某些非平行的晶面晶向经对称操作后会完全重合，在几何上表现为等价的系列晶面晶向。
●晶体结构与空间点阵的联系与区别：都是不随时间变化的三维空间的规则排列，但空间点阵是晶体结构的几何抽象，空间点阵加上结构基元为晶体结构。
●晶体宏观特性：●自限性：自发生长成规则外形。
●均匀性：任一部分的性质相同，课看做连续物体。
●各向异性：晶体的不同方向上表现出不同性质。
●对称性：对称操作可以让晶体重合的性质。
●晶体投影意义：用二维平面图的方式清晰表达点阵中的方向和晶面间关系，利于晶面夹角测量，晶带轴的确定等。
二，晶体结构熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式，包括晶格常数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、四面体间隙和八面体间隙数目。
了解相、组织、固溶体、金属间化合物、固溶强化、置换固溶体、间隙固溶体、有序固溶体、电子化合物、间隙相和间隙化合物等基本概念；掌握固溶体与金属间化合物的区别；掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别；熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素；了解金属间化合物的分类及形成控制因素。
●相：材料中结构相同、成分和性能均一的组成部分。
●组织：指用显微镜观察到的材料微观形貌的总称。
●固溶体：晶体结构与其某一组元相同的相。
元素间在固态下相互溶解相。
置换，为溶质原子取代溶剂原子位置。
间隙，占据溶剂原子间隙而非结点。
两大特点：晶格畸变和微观不均匀性（溶质原子偏聚）。
●固溶强化：固溶体的硬度、强度往往高于组成它的各组元，而塑性则较低，这种现象就称为固溶强化。
●金属间化合物（或者称为“合金相”）：金属与金属，或金属与非金属(氮、碳、氢、硼、硅)之间形成的化合物总称为金属间化合物。
一般硬而脆。
●固溶体与合金相的区别：晶体结构是否和至少和某一组元结构相同。
相同的为固溶体。
●有序固溶体：在X射线衍射图上会有附加线条，也称为超点阵。
短程有序固溶体在低于一定临界温度T c的时候可能转变为长程有序，称为有序固溶体。
●间隙化合物：属于原子尺寸因素化合物。
晶体结构复杂。
典型的结构有钢中的渗碳体Fe3C。
●间隙相：属于原子尺寸因素化合物。
晶体结构简单。
等间隙相的金属原子M具有FCC结构。
●间隙相及间隙化合物的联系和区别：二者都是原子尺寸因素化合物。
都是由过渡族元素(M)与原子半径较小的元素(X)，如C、N、B、H、O等所形成。
二者都具有明显的金属特性，具有极高的熔点和硬度，是工业材料中常用的强化相。
当非金属原子半径γx与金属原子半径γM之比△γ>41%时，形成结构简单的间隙相。
当△γ<41%时，形成具有复杂结构的间隙化合物。
因而二者在结构复杂性上有差别。
间隙相MX、M4X、MX2等分子式类型，间隙化合物一般M3C，M7C3、M6C 等类型。
●影响置换固溶体固溶度的因素：1、组元晶体结构。
结构相同。
2、原子尺寸。
△γ>15%时候溶解度很小。
3、电子浓度。
最大溶解度与一定的极限电子浓度关联，超值形成合金相。
4、电化学因素。
△X电负性差值越大，形成化合物倾向越大，固溶度减小。
●影响间隙固溶体固溶度的因素：溶质原子半径和溶剂晶体结构间隙大小。
●金属间化合物（中间相）的分类及形成控制因素：1、正常价化合物：服从原子价规律。
具有较高的脆性和硬度。
2、电子化合物：电子浓度决定化合物晶体结构。
不遵守化合价规律，形成以化合物为基的二次固溶体或者缺位固溶体。
各组元以金属键结合。
因而具有较强金属特性。
3、原子尺寸因素化合物。
组元的结合受到原子尺寸因素的支配。
当组元之间的原子半径差别很大时形成间隙相和间隙化合物。
三，相图了解相、相平衡、组织、组织组成物、相律和杠杆定律等基本概念；熟悉匀晶、共晶、共析和包晶等相图并能利用相图分析相应合金的结晶过程；熟悉铁碳合金的平衡结晶过程及室温下所得到的组织，并能够应用杠杆定律进行相组成物和组织组成物相对含量计算；熟悉铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体和渗碳体等基本概念；熟悉浓度三角形、直线法则、重心法则、单变量线、投影图、垂直截面和等温截面等基本概念；能够运用三元相图投影图、垂直截面和等温截面分析三元合金随温度变化发生的相平衡转变及形成的组织组成物。
四，固体中的扩散（不作重点考查）熟悉自扩散、互扩散、柯肯达尔效应、上坡扩散、反应扩散、稳态扩散、非稳态扩散、扩散通量、空位扩散、间隙扩散、扩散常数、扩散系数、扩散激活能等基本概念；了解扩散的真正驱动力；运用菲克定律解决一些简单的扩散问题如渗碳等；熟悉各种因素对扩散的影响。
●固态扩散：在晶体中，原子快速热振动失稳后，跳跃到近邻的位置上去，导致物质的传输（传质过程），这种过程就是固态扩散。
●柯肯达尔效应：在置换式固溶体中，由于两种原子以不同的速度相对扩散而造成标记面漂移的现象。
●上坡扩散：溶质原子朝浓度梯度相反的方向迁移，即从低浓度区向高浓度区进行所谓“逆扩散”，使合金发生区域性的不均匀。
例：晶界偏聚、沉淀相析出等。
●稳态扩散：是指在扩散系统中，任一体积元在任一时刻，流入的物质量与流出的物质量相等，即任一点的浓度不随时间变化。
●扩散激活能：杂质原子或者母体原子在固体（包括半导体）中扩散的激活能。
固体中原子的扩散与温度有很大的关系，即扩散系数D与温度T之间存在：●D=Do exp(－Ea/kT)，其中Ea就是原子扩散的激活能。
扩散驱动力：化学位梯度。
从搞化学位扩散的到低化学位。
●影响扩散因素：1、温度和压力。
温度升高空位浓度增大，高能原子增多。
2、组元特性。
例如，原子尺寸差异大则扩散容易。
原子间亲和力大则扩散难。
3、组元浓度。
通过Q和D0两个参数起作用的。
4、第三组元。
与扩散物质的相互作用影响扩散。
5、晶体结构：6、晶体缺陷。
缺陷处空位密度高，激活能低。
一般表面扩散激活能约为点阵扩散的0.5倍以下，晶界扩散、核位错扩散激活能是点阵扩散的0.6~0.7。
五，凝固熟悉过冷度、动态过冷度、结晶潜热、均匀形核、非均匀形核、形核功、临界晶核、临界形核功、能量起伏和结构起伏等基本概念；掌握金属凝固的热力学条件、能量条件和结构条件；了解均匀形核、非均匀形核时临界晶核半径和形核功的计算；掌握及形核率和晶体长大速率与过冷度的关系；了解成分起伏、平衡凝固、不平衡凝固、平衡分配系数、有效分配系数、枝晶偏析、伪共晶、离异共晶、非平衡共晶等基本概念；了解单相固溶体合金凝固时固液界面前沿的溶质原子分布特点；了解纯金属和合金界面生长稳定性与界面前沿液相中温度梯度和溶质分布关系；理解成分过冷的形成及影响成分过冷的因素、成分过冷对组织形态的影响；结合凝固理论说明生产实际问题如细化晶粒工艺。
●过冷度：△T= T m-T，纯金属结晶温度T总低于平衡结晶温度T m,称为过冷。
●动态过冷度：T k，晶核要长大必须在界面有一定过冷度，T m-Ti=△T k>0。
●结晶潜热：温度保持不变的情况下,单位质量的物质从液态转变到固态时所释放出的热量。
●均匀形核：液态金属中靠自身的结构、能量起伏自发均匀地形成新相核心。
非均匀形核：新相附于母相中某些现成固态表面(外来杂质或容器壁)形核。
●形核功：形成半径为r c的临界晶核时系统自由能的增加。
●临界晶核：具有r c尺寸的晶胚，长大时导致吉布斯自由能下降而成为实际的晶核，该晶胚称为临界晶核。
●临界形核功：过冷度大于一定值时，才可能形核，这个过冷度称为形核临界过冷度。
均匀形核的临界过冷度约为0.2Tm，非均匀的为0.02Tm 。
●能量起伏和结构起伏：在瞬时各微观体积的能量or结构不同，或某一微观体积不同瞬间的能量分布or结构不同。
●金属凝固的热力学条件：过冷，即Gs<G l。
●动态回复与结晶：提高金属变形温度在热变形的同时也发生回复与再结晶。
●形核率和晶体长大速率与过冷度的关系：（I为总形核率）●结合凝固理论说明生产实际问题如细化晶粒工艺1.冷速：冷速高，则过冷度大，形核率增加。
2.变质处理：促进非均匀形核。
3.加热温度(过热度)：过热导致非均匀形核速率下降，但可以提高过冷度使形核率增加，两者竞争。
4.熔体振动：机械搅拌、电场、磁场、对流和超声波作用等。
5.利用成分过冷效应，制造形核带，产生大量的等轴晶粒。
●成分过冷：合金熔体的固液界面前沿中存在溶质偏聚(K0<1)，导致熔体熔点Tm的变化(由相图的液相线决定，熔点随与界面距离变化)。
当熔体中的实际温度低于Tm时产生的并且与界面前沿液体溶质浓度的分布有关的过冷称之为成分过冷。
●影响成分过冷的因素：1、合金性质，如液相线斜率，合金浓度，K0值等。
2、外界条件：实际温度梯度G越小，凝固速度越大，成分过冷倾向越大。
●成分过冷对组织形态的影响●成分起伏：在熔融状态的合金中,在某一微区某一瞬时内浓度呈现不同于平均浓度的周期性变化的现象。
亦可称为浓度起伏，成分涨落，浓度涨落等。
成分起伏，结构起伏，能量起伏为金属形核的三个必备条件。
●平衡凝固：固相和液相始终保持平衡成分，成分沿固相线和液相线变化。
●非平衡凝固：冷却速度较快，组元原子的扩散过程不能充分进行。
●平衡分配系数、有效分配系数、枝晶偏析、●伪共晶：在不平衡的凝固条件下，成分在共晶点附近的亚共晶或过共晶凝固后可能形成的共晶组织。
●离异共晶：成分接近相图上端际固溶体成分极限的亚共晶或过共晶合金，共晶中与先共晶相相同的一相依附在先共晶相上长大，丧失共晶形貌，容易得到离异共晶组织。
●非平衡共晶：成分小于最大饱和溶解度的合金在非平衡凝固时容易得到少量的共晶组织，主要分布于 相晶界或枝晶之间，称为非平衡共晶。
可以通过长时间的均匀化扩散退火消除。
●亚共晶平衡凝固●六，位错了解晶体缺陷的基本类型和特征；掌握位错线（刃型位错、螺型位错）与柏氏矢量、位错运动方向、晶体滑动方向与外加切应力之间的关系；了解位错的应力场和应变能、位错的增殖以及交割（割阶与弯结）；了解位错运动的方式（滑移、交滑移、攀移）；掌握位错与位错、溶质原子和晶界的交互作用，从位错理论角度理解加工硬化、细晶强化、弥散强化和固溶强化等产生的原因；熟悉单位位错、不全位错、堆垛层错、扩展位错和固定位错等基本概念。