金属学与热处理全套教程-第1章-2.ppt

1、1.2 金属晶体典型结构材料的原子排列非晶态原子排列短程有序或无序1.2 金属晶体典型结构非晶体的特点是：非晶体的特点是：结结构无序；构无序；物理性质表物理性质表现为各向同性；现为各向同性；没有没有固定的熔点；固定的熔点；热导率热导率（导热系数）和膨胀性（导热系数）和膨胀性小；小；1.2 金属晶体典型结构晶体基元在三维空间呈规律性排列长程有序单个的原子、离子、分子或彼此等同的原子群或分子群等。晶体的主要特点是：晶体的主要特点是：结构有序；结构有序；物理物理性质表现为各向异性；性质表现为各向异性；有固定的熔点；有固定的熔点；在一定条件下有规则的几何外形。在一定条件下有规则的几何外形。1.2 金属

2、晶体典型结构空间点阵是一个几何概念，它由一维、二维或三维规则排列的阵点组成。1.2 金属晶体典型结构刚球模型用刚球代表空间排列的原子晶格晶格刚球抽象为质点质点，构成空间格架空间格架晶胞晶胞保持点阵几何特征的基本单元 1.2 金属晶体典型结构布拉菲在1948年根据“每个阵点环境相同”的要求，用数学分析法证明晶体的空间点阵只有14种，称为布拉菲点阵，分属7个晶系。1.2 金属晶体典型结构晶系 轴(棱边)之间的夹角三斜晶系单斜晶系斜方晶系正方晶系菱方晶系六方晶系立方晶系1.2 金属晶体典型结构晶体结构构成晶体的基元在三维空间的具体的排列方式=空间点阵+基元 1.2 金属晶体典型结构晶胞中所含原子数晶

3、胞中所含原子数 晶胞中所含原子数是指一个晶胞内真正包含的原子数目。晶胞中所含原子数是指一个晶胞内真正包含的原子数目。配位数配位数 是指在晶体结构中，与任一原子最近邻且等距离的原子数。是指在晶体结构中，与任一原子最近邻且等距离的原子数。致密度致密度 是指晶胞中原子所占体积分数，即是指晶胞中原子所占体积分数，即K=n v/V K=n v/V。式中，。式中，n n为为晶胞所含原子数、晶胞所含原子数、vv为单个原子体积、为单个原子体积、V V为晶胞体积。为晶胞体积。原子半径原子半径 原子半径是指晶胞中原子密度最大方向相邻两原子之间距离的原子半径是指晶胞中原子密度最大方向相邻两原子之间距离的一半。一半。

4、1.2 金属晶体典型结构三种典型晶体结构体心立方体心立方面心立方面心立方密排六方密排六方体心立方晶格参数Cr、V、Mo、W和-Fe等30多种 1.2 金属晶体典型结构体心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构体心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构1.2 金属晶体典型结构体心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数Al、Cu、Ni和-Fe等约20种 1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数1.2 金属晶体典型结构面心立方晶格参数1.2 金属晶

5、体典型结构密排六方晶格参数Mg、Zn、Cd、Be等20多种 1.2 金属晶体典型结构密排六方晶格参数1.2 金属晶体典型结构密排六方晶格参数1.2 金属晶体典型结构密排六方晶格参数1.2 金属晶体典型结构1.2 金属晶体典型结构晶面及晶向的原子密度晶面及晶向的原子密度 不同晶体结构中不同晶面、不不同晶体结构中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式和排列同晶向上的原子排列方式和排列紧密程度是不一样的。下页的两紧密程度是不一样的。下页的两个表给出了体心立方晶格和面心个表给出了体心立方晶格和面心立方晶格中各主要晶面、晶向上立方晶格中各主要晶面、晶向上的原子排列方式和紧密程度。的原子排列方式和紧密程度。1

6、.2 金属晶体典型结构堆垛方式堆垛方式晶向1.2材料的原子排列1.2 金属晶体典型结构晶向指数1.2材料的原子排列晶向指数的确定方法建立以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系。定出该晶向上任两点的坐标。用末点坐标减去始点坐标。将相减后所得结果约成互质整数，加一方括号。1.2 金属晶体典型结构晶面及晶面指数晶面指数的确定方法在以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系中取该晶面在各坐标轴上的截距。取截距的倒数。将倒数约成互质整数，加一圆括号。1.2 金属晶体典型结构六方晶系1.2 金属晶体典型结构多晶型转变1.3 金属的典型晶体结构当外部的温度和压强改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变，称之为多晶型转变，又称为同素异构转变