第二章 工业用钢 1、金属的晶体结构与结晶.ppt

第二章工业用钢金属的晶体结构与结晶玩沮虎躁撇庚滴沂宵畜狈拙祥绅贿宦逗哇禹壕披尽止保剁悉挽南亭岩咖啮第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第一节金属与合金的晶体结构内容:金属的晶体结构合金的晶体结构实际金属的晶体结构巩邢祭普绵黔纶厂锯朵篱寞喷郡捞洲愚申痪蜘券淤龚杀相滦忻奶蛇种忠耽第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶一、晶体的基本知识(一)、晶体与非晶体固态物质按其原子(或分子)聚集状态可分为体和非晶体两大类。在晶体中,原子(或分子)按一定的几何规律作周期性地排列。非晶体中原子(或分子)则是无规则的堆积在一起。(如松香、玻璃、沥青)所鬼纸膝挺锤遇运闯烘姿乙恫囤酒旦膀咏杨竿尤捂汗卿涡络呵倍炽赎当丝第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶(二)、晶格、晶胞、晶格常数1、晶格为了便于表明晶体内部原子排列的规律,把每个原子看成是固定不动的刚性小球,并用一些几何线条将晶格中各原子的中心连接起来,构成一个空间格架,各原子的中心就处在格架的几个结点上,这种抽象的、用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架,简称晶格。浴梗摆燃祖抑爽乎壬茵张汹燕府渡姐退泄闭坍园蜗扑披凌蜂拣坑粉妨刻凑第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶2、晶胞由于晶体中原子有规则排列且有周期性的特点,为了便于讨论通常只从晶格中,选取一个能够完全反映晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律,这个最小的几何单元称为晶胞,整个晶格就是有许多大小、形状和位向相同的晶胞在空间重复堆积而成的。3、晶格常数在晶体学中,通常取晶胞角上某一结点作为原点,沿其三条棱边作三个坐标轴X、Y、Z,并称之为晶轴,而且规定坐标原点的前、右、上方为轴的正方向,反之为反方向,并以棱边长度和棱面夹角来表示晶胞的形状和大小。庐迅肌窑蹄臻瓤才倒饲冠眶不睬棵问贝逼群适赢鬃在择齐番毋拣晰罚仗事第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶(三)、金属中常见晶格由于金属键结合力较强,是金属原子总趋于紧密排列的倾向,故大多数金属属于以下三种晶格类型。1、体心立方晶格体心立方晶格的晶胞它是一个立方体。在晶胞的中心和八个角上各有一个原子,晶胞角上的原子为相邻的八个晶胞所共有,每个晶胞实际上只占有1/8个原子。而中心的原子为该晶胞所独有。故晶胞中实际原子数为8×1/8+1=2(个)。具有体心立方晶格的金属有、等。招颓晦悟枪弄乳咨敬易遁柿映蛇耻萌幂势友契笨男范过皱叔权方雅弄蔼消第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶2、面心立方晶格面心立方晶格也是一个立方体,在晶胞的每个角上和晶胞的六个面的中心都排一个原子,晶胞角上的原子为相邻的八个晶胞所共有,而每个面中心的原子为两个晶胞共有。所以,面心立方晶胞中原子数为8×1/8+6×1/2=4(个)。具有面心立方晶格的金属有、等。潍塞簇丘生起窗掇洲寺珠衅侣葡资峪耪艇群幽讹尺爬愤蛤得廊座坏蔫皑野第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶3、密排六方晶格密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体,有六个呈长方形的侧面和两个呈六边形的底面所组成。因此,要用两个晶格常数表示。一个是柱体的高度c,另一个是六边形的边长,在晶胞的每个角上和上、下底面的中心都排列一个原子,另外在晶胞中间还有三个原子。密排六方晶胞每个角上的原子为相邻的六个晶胞所共有,上、下底面中心的原子为两个原子所共有,晶胞中三个原子为该晶胞独有。所以,密排六方晶胞中原子数为12×1/6+2×1/2+3=6(个)。具有密排六方晶格的金属有Mg、Zn。槽颊扩册暇腑水噎饿猾揭默歧闻维鲸主撒避弓兴签蛤集久谦湘延幢总歼赞第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶(四)、晶体结构的致密度晶体结构的致密度是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比,可用来原子排列的紧密程度进行定量比较。在体心立方晶胞中,含有2个原子。这2个原子的体积为2×(4/3)πr3,式中r为原子半径。故体心立方晶格的致密度为:。这表明在体心立方晶格中,有68%的体积被所占据,其余为空隙。。显然,致密度数值越大,则原子排列越紧密。所以,当铁由面心立方晶格变为体心立方晶格时,由于致密度减小而使体积膨胀。汁剁披骋十惑丈糟鳞逼鸥欢厂像勺携砒胆陶绕骇赁聋青杭光梢点银侍斗萤第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶第二章工业用钢1、金属的晶体结构与结晶二、合金的晶体结构(一)、合金的基本概念由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非