常用金相知识
金相基础-金属结构与结晶
在刃性位错⊥位置对应的半个原子面消失了，邻近原子发生了位移。
珠光体的结晶过程
固体中奥氏体向马氏体转变的几个阶段
压铸件及断口形态
铸钢结晶后的树 枝状空间形态
钢结晶后典 型的树枝状
空间形态
晶粒内 原子排 列方向
晶 粒
晶粒 间界
晶界
空位
夹 杂
原 子
实际金 属的晶 体结构
切应力应变引起上下晶格 发生前后叉开—刃性位错
奥氏体不锈钢 12 Cr18 Ni 9 驱动轴因“红套” 工艺产生压应
力，晶内形成大量滑移应力线
奥氏体不锈钢 12 Cr18 Ni 9 因晶格畸变产生位错塞积
晶 界
晶粒
嵌镶块 （即亚晶）
2. 合金的凝固
第一类 匀晶相图
第二类 共晶相图
第三类 包晶相图
金属化合物 ，其晶格类型和性能均不同于 任一组元。如渗碳体Fe3C。
Fe---C
Cu---Ni
间隙化合物--- Fe3C
一个碳原子在由6个铁原子构成的正八面体的体心位置 --- Fe3C晶胞结构
三种典型金属结构的晶体学特点
第二节 纯金属及合金的结晶
1. 纯金属 结晶 结晶金属由液态转变为固态的过程，称为凝固，亦称结晶。 过冷度实际结晶温度与理论结晶温度的差値，称为过冷度。 结晶过程分两步： 形 核－晶核的形成以非自发形核为主，如液体变固体：制造半导体
常见金相组织和性能
常见金相组织和性能
1奥氏体A：碳在γ-Fe中的固溶体，在合金钢中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体。
塑性很高，硬度和屈服点较低，布氏硬度值一般为170-220HB，使钢中质量体积最小的组织。在1147摄氏度时可溶碳2.11%，在727摄氏度时可溶碳0.77%。
2铁素体F：碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。铁素体的性能接近纯铁，硬度低（约为80-100HB），塑性好。固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。在727摄氏度时，碳在铁素体中的溶解为0.022%，在常温下含碳量为0.008%。
3渗碳体Fe3C：铁和碳的化合物，又称碳化铁。常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
渗碳体在低温下有弱磁性，高于21 7摄氏度时消失。渗碳体的熔化温度为1600摄氏度，含碳量为6.67%，硬度很高（约为＞700HB），脆性很大，塑性近乎于零。
4、珠光体P：铁素体和渗碳体的混合物，是含碳量为0.77%的碳钢共析转变得产物，有铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。
珠光体的片间距取决于奥氏体分解时的过冷度，过冷度越大形成的珠光体片间距越小。按片间距的大小，又分为珠光体、索氏体和屈氏体。由于他们没有本质上的区别，故通称为珠光体。
粗片状珠光体，是奥氏体在650-700摄氏度高温分解的产物，硬度约
为190-230HB。
索氏体S，是奥氏体在600-650摄氏度高温分解的产物，硬度约为240-320HB。
屈氏体T，是奥氏体在500-600摄氏度高温分解的产物，硬度为
330-400HB。
5、马氏体M，是碳在α-Fe中的过饱和固溶物。具有很高的硬度（约为640-760HB），很脆，冲韧性低，断面收缩率和延伸率几乎等于零。由于过饱和的碳使晶格发生畸变，因此马氏体的质量体积较奥氏体大，钢中马氏体形成时产生很大相变应力。
金相培训- 名词解释-珠光体,索氏体,屈氏体,马氏体,贝氏体,魏氏组织 共22页24页PPT
共22页
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
金相培训资料
A356热处理后金相组织。白色为α固溶体，深灰 色为共晶硅，灰色针状为铁相β（Al9Fe2Si2）， Si呈短杆状分布，其上有较多的β（Al9Fe2Si2） 相出现，主要是由于熔炼铝合金时，铁工具表 面涂层脱落，使铁具表面和高温铝液接触，Fe 离子向铝液中扩散，导致铝合金中含Fe量增加， 使合金晶粒粗化，脆性增加，塑性下降，加工 性能恶化。
铝硅二元相图
金相组织
采用压力铸造可增加凝固压力加 速铸型与铸件间的热交换，是铸 件的冷却速度增加，缩短凝固时 间，细化晶粒，减少成分偏析。 高压下凝固使铝液产生较大的过 冷度，过冷，使共晶硅颗粒细化 从而提高合金的强度、塑性可抗 疲劳性能。
初晶 硅
图2 铸态的AC4B-1金相组织 未腐蚀 100X
金相培训资料
金相
即金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此,它还研究当外界条件 或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加 工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。
所谓显微组织是指金属在热处理后,在显微镜下所显示的组织,显微组织与金属的 机械性能有一定的关系,换而言之,金属有什么组织就有相应的机械性能。
退火金相组织
图7 Alsi7Cu3Mg 退火组织 混合酸腐蚀 200X
上图中 的铜相经过固溶加热后形态改变，转变成稳定的 AL2Cu并且在晶界聚集析出，此时合金的硬度下降，但塑 性有所回复。铜相是强化相，通过热处理溶解到基体中， 可以使合金得到强化，同时铜相也是中脆硬相，如果未 溶解而聚集析出，则合金性能也会受到影响。在基体 a(Al)中，细小的颗粒状强化相也已经析出。
金相基础-辨识八种体
金相基础-辨识八种体
1. 什么是铁素体?其性能有哪些?如何鉴别？
答：铁素体是碳溶解于α-Fe中形成的固溶体，是体心立方格，用符号“F”表示，虽然原子排列没有γ-Fe紧密，但是由于晶格的空隙分散，几乎不能溶解碳，在727℃时的碳的溶解度最大，也仅仅只有0.0218%，在铁碳相图中可见，温度下降，碳的溶解度减少。室温铁素体的溶碳量为0.006%，所以可以把铁素体看成纯的α-Fe。在770℃以下具有（铁）磁性，高于这个温度磁性就消失（具有顺磁性）。以铁素体为主要基体组织的铁碳合金适用于塑性变形加工。
铁素体的鉴别：①显微硬度法鉴别，根据铁素体的硬度，在200HV以下的白色组织，可以判定为铁素体，适用于碳钢中白色网状分布的组织。
②铁素体晶粒，是呈明亮的多边形特征。
③淬火钢中的未溶铁素体，具有明显的边界，存在于马氏体的相界边缘上，与马氏体在同一焦距上。
2. 什么是奥氏体？其性能有哪些? 如何鉴别？
答：奥氏体是碳溶解于γ-Fe晶格中形成的间隙固溶体，是面心立方晶格，用符号“A”表示。由于晶格中空隙较大而且集中，所以有利于碳的溶入，在1148℃时的最大溶解度为2.11%,比铁素体的溶碳能力强。由于奥氏体是高温相，最低存在温度是727℃，在这个温度下，
奥氏体的溶解碳量是一个固定值0.77%。由于奥氏体的溶碳量比铁素体高，虽然是高温组织，但是它的硬度仍然比铁素体的高。奥氏体是单相组织，强度、硬度低，塑性较好，是锻造的加热温度选择区间。奥氏体是无磁性相（见图1-5）。
图1-5奥氏体组织（Mn18固溶组织）
金相的基础知识
金相的基础知识
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
奥氏体
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处
2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
金相基础(精选)
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金相基础（精选）
八. 认识金相组织
很难通过自学方式学习看金相；
很难通过几堂课程或几本教材学会看金相；
至少要看（揣摩）几千张金相照片，建立不同材 质金相组织的基本形貌概念；
个人经验，学习金的方法： 1>. 常看《金相图谱》，对照材料理论和热处理 工艺去看，带着问题去看； 2>. 常做故障/失效分析； 3>. 常和人讨论。
钢
Fe- Fe3C相图。
工业纯铁
铸铁
四、Fe-C 相图
4、铁的同素异构转变 铁在固态冷却过程中有两
次晶体结构变化，其变化 为：
1394℃ 912℃
-Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
四、Fe-C 相图
四、Fe-C 相图
• 铁素体：碳在-Fe中或δ-Fe中的固溶体，用F表示。 体心立方结构。F含碳量很低，其性能接近纯铁，是 一种塑性、韧性高，但强度和硬度较低的组织。
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金相基础（精选）
九. 常用金相标准(举例)
金相标准/规范很多，以下仅举例几个：
金相试样前处理: ASTM E3
低倍组织及缺陷的酸蚀(冷蚀/热蚀): GB/T 226；
晶粒度:
ASTM E112；JB T5944
流線：
SAE USCAR- 8
非金属夹杂: ASTM E45；GB/T 10561；
黄金专业知识
黄金专业知识
1、黄金的性质：
*含金量越高越软
*延展性较好
*密度：19.32g/m³
*硬度：2.5
*熔点：1064.43℃
2、黄金的分类
*足金：含金量不小于99%
*千足金：含金量在99.9%-99.99%
*万足金：含金量99.99%以上
黄金饰品的鉴别：
（1）看颜色：黄金饰品纯度越高，色泽越深。
（2）掂重量：黄金的比重是19.32，重于银、铜、铅、锌、铝等金属。其托在手中应有沉坠感。
（3）看硬度：纯金柔软，硬度低，用指甲能划出浅痕，牙咬能留下牙印，容易折弯。
（4）听声音：成色在99%以上的真金往硬地上抛掷，会发出叭哒声，有声无韵也无弹力。
（5）用火烧：将饰品烧红但不熔化，冷却后看颜色变化，成色越低颜色越浓。（6）看标记：国产黄金都是按国际标准提纯配制成的，并打上戳记，如“24K”打“足金”或“足赤”，“18K”金打“18K”字样。
黄金首饰的一般性问题及处理方法
1：纯金与其他金属起化学作用：纯金首饰很容易与银器、水银(汞：如体温表、温度计等)铅等贵金属起化学变化，使纯金首饰出现白点，但经过火烧挥发后白点便会消失，故佩戴时尽量避免接触上述金属。
2：一般的金属腐蚀问题：我们居住的环境存在着二氧化硫的工业废气，或其他侵蚀性的化学物质，如磷酸盐，这些污染物会直接侵蚀黄金、合金，使纯金首饰出现小黑点，即使把首饰收藏起来也难免受到侵蚀，遇此情况只需把首饰交回珠宝店清理即可复原。
3：因纯金本身质地柔软，平时要小心佩戴。
黄金首饰的保养
1：避免佩戴贵金属饰品做家务或粗重的工作。
2：避免接触水银(汞：如体温表、温度计等)、铅等金属。
金相基础，带您辨识各种体
金相基础，带您辨识各种体
1.奥氏体
碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处.
2.铁素体
碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体
碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到Ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体
铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，
只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体
过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶。
常见金相组织要点
1工业纯铁退火铁素体白色等轴多边形晶粒为铁素体，深色线为晶界。
22（钢退火低碳钢平衡组织白色晶粒为铁素体，深色块状为珠光体，高倍可见珠
光体中的层状结构。
345钢退火中碳钢平衡组织同上，但珠光体增多。
465钢退火高碳钢平衡组织占大部分的深色组织为珠光体，白色为铁素体。
5T8钢退火共析钢平衡组织组织全部为层状珠光体，它是铁素体和渗碳体的
共析组织。
6T12钢退火过共析钢平衡组织基体为层状珠光体，晶界上的白色为二次渗碳
体。
7亚共晶白□铁铸态变态莱氏体+珠光体基体为黑白相间分布的变态莱氏
体，黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体。
8共晶白□铁铸态变态莱氏体白色为渗碳体（包括共晶渗碳体和二次渗碳体），黑
色圆粒及条状为珠光体。
9过共晶白□铁铸态变态莱氏体+渗碳体基体为黑白相间分布的变态莱氏
体，白色板条状为一渗碳体
10T8?钢正火索氏体索氏体是细珠光体，片层间距小
11T8钢快冷正火屈氏体屈氏体为极细珠光体，光学显微镜下难以分辨其层状
结构，灰白色块状、针状为淬火马氏体。
1265Mn等温淬火上贝氏体羽毛球为上贝氏体，基体为索氏体或淬火马氏体
和残余奥氏体。
1365Mn等温淬火下贝氏体黑色针状为下贝氏体，白色基体为淬火马氏体和
残余奥氏体。
1420钢淬火低碳马氏体成束的板条状为低碳马氏体
15T12淬火高碳马氏体深色针片状组织为马氏体，白色为残余奥氏体
1645钢淬火中碳马氏体黑色针叶状互成120度夹角的针状马氏体，其余为板
条状马氏体
17T10钢球化退火球化体基体为铁素体，白色颗粒状为渗碳体。
18T12正火正火组织白色呈针状、细网络状分布的为渗碳体，其余为片层状
金相相关知识
金相相关知识
金相学是研究金属材料的组织结构和性能之间关系的学科，广泛应用于材料科学和工程领域。金相学通过对金属材料进行显微组织观察和分析，可以揭示材料的晶体结构、晶界、相含量、相结构、晶粒尺寸和形态等信息，为材料的制备、加工和性能评价提供重要依据。
金属材料的组织结构与其性能密切相关。金相学通过显微镜观察材料的金相组织，可以了解材料的晶体结构和晶粒尺寸。晶体结构是指金属材料中原子的排列方式，包括晶格类型、晶格常数和晶体取向等。晶粒尺寸是指晶体的大小，通常用晶粒平均直径或平均晶粒界面长度来表示。晶体结构和晶粒尺寸对材料的力学性能、导电性能和热导率等起着重要影响。
金相学还可以研究材料中的非金属相，如夹杂物、相分解产物等。夹杂物是指材料中存在的非金属颗粒或气泡等微观结构，它们对材料的力学性能和腐蚀性能有重要影响。相分解产物是指材料中由于相变或反应而形成的新的相，如金属的相变、析出相等。通过金相学的研究，可以了解夹杂物和相分解产物的类型、分布和形态，为材料的制备和性能改善提供指导。
金相学在材料的制备和加工过程中也有重要应用。例如，在金属的热处理过程中，金相学可以用来研究材料的相变规律和相变温度范围，指导热处理工艺的选择。金相学还可以研究材料的变形和断裂
行为，为材料的加工和成形提供理论依据。此外，金相学还可以用于评价材料的显微硬度、抗拉强度、塑性和韧性等力学性能。
金相学的研究方法主要包括样品的制备、显微观察和图像分析。样品的制备是金相学研究的基础，要求样品表面平整、无损伤，并进行必要的腐蚀和抛光处理。显微观察常用光学显微镜、电子显微镜和透射电子显微镜等设备，可以观察材料的金相组织和微观结构。图像分析是金相学研究的重要手段，通过对显微图像的处理和分析，可以获得材料的相含量、晶粒尺寸和形态等定量信息。
各个材料的金相
各个材料的金相
金相是对材料的金属结构和形态进行观察和研究的一种方法。不同材料的金相特征是不同的，下面我们简要介绍几种常见材料的金相特征。
1. 铝合金：铝合金的金相特征是由铝、镁、铜等元素组成的晶界相，这些元素会在晶界处形成一些细小的颗粒，从而改变了铝合金的机械性能。
2. 钢铁：钢铁的金相特征主要是分析其组织结构，例如钢铁中由不同数量和形状的碳化物相组成的奥氏体和珠光体等。
3. 铜材料：铜材料的金相特征取决于其成分和热处理过程。一般来说，铜材料中的金相组织主要有黄铜相、红铜相、铜镍相等。
4. 铝材料：铝材料的金相特征主要是由于铝的组织结构的影响。铝材料通常呈现出细小的晶粒结构，其晶界相对于其他金属来说更为明显。
总之，金相研究是材料科学领域中非常重要的一部分，通过对不同材料的金相特征进行观察和分析，可以更好地理解材料的物理性质和机械性能。
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15种常见金属金相学
15种常见金属金相学
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。
所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
奥氏体
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处
铁素体
2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
金相学习——精选推荐
⾦相学习
⾦相试验学习
⼀、⾦相分析的含义
⾦相分析是运⽤放⼤镜和显微镜，根据对⾦属材料的宏观及微观组织进⾏观察研究的⽅法，⽣产实际中常常称为⾦相检验。
宏观组织是⽤10倍以下的放⼤镜或者⼈眼睛直接观察到的⾦属材料表⾯或内部所具有的各组成物的直观形貌，⼀般也称低倍检验。
微观组织主要是指在光学显微镜（⾦相显微镜）下所观察到得⾦属材料内部具有的各组成物的直观形貌，⼀般也称⾼倍检验。⼆、⾦相检验基础
搞清楚⼏个基础概念：晶体、晶格、晶粒、晶界
⾦属及合⾦在固态下通常都是晶体，⽽晶体就是原⼦在三维空间中有规则作周期重复排列的固体物质。相反即是⾮晶体。
组成晶体的结构微粒(分⼦、原⼦、离⼦)在空间有规则地排列在⼀定的点上，这些点群有⼀定的⼏何形状，叫做晶格。排有结构粒⼦的那些点叫做晶格的结点。⾦刚⽯、⽯墨、⾷盐的晶体模型，实际上是它们的晶格模型。晶体按其结构粒⼦和作⽤⼒的不同可分为四类：离⼦晶体、原⼦晶体、分⼦晶体和⾦属晶体。
常见晶格类别有：
体⼼⽴⽅晶格：体⼼⽴⽅晶格晶胞的3个棱边长度相等，3个轴间夹⾓均为90度，构成⽴⽅体。晶胞的8个⾓上各有⼀个原⼦，在⽴⽅体的中⼼还有⼀个原⼦。
⾯⼼⽴⽅晶格：⾯⼼⽴⽅晶格晶胞的8个⾓上各有⼀个原⼦，构成⽴⽅体。在⽴⽅体的6个⾯的中⼼各有⼀个原⼦。
密排六⽅晶格：密排六⽅晶格晶胞在晶胞的12个顶⾓上各有1个原⼦，构成六⽅柱体，上、下底⾯的中⼼也各有⼀个原⼦，晶胞内有6个原⼦。
晶粒：多晶体材料内以晶界分开的晶体学位向相同的晶体。结晶物质在⽣长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，⽽只是结晶成颗粒状，称晶粒。
金相的基础知识
金相的基础知识
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
奥氏体
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处
2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
金相检验必备知识点
金相检验必备知识点
01金相基础知识
金相分析含义
金相分析—是运用放大镜和显微镜，根据对金属材料的宏观及微观组织进行观察研究的方法，生产实际中常常称为金相检验。宏观组织是用10倍以下的放大镜或者人眼睛直接观察到的金属材料内部所具有的各组成物的直观形貌，微观组织主要是指在光学显微镜下所观察到得金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。
金相检验的基础
首先要明确金属和合金在固态下，通常都是晶体。
晶体就是原子在三维空间中有规则作周期重复排列的物质，就是说，在金属和合金中，原子的排列都是有规则的，而不是杂乱无章的。
晶体通常具有如下的特征：
1.均匀性；
2.各向异性；
3.能自发地组成多面体外形；
4.具有确定的熔点；
5.晶体的理想外形和内部结构都具有特定的对称性；
6.对X射线产生衍射效应。
晶格的分类
体心立方晶格
体心立方晶格晶胞的3个棱边长度相等，3个轴间夹角均为90度，构成立方体。晶胞的8个角上各有一个原子，在立方体的中心还有一个原子。
面心立方晶格
面心立方晶格晶胞的8个角上各有一个原子，构成立方体。在立
方体的6个面的中心各有一个原子。
密排六方晶格
密排六方晶格晶胞在晶胞的12个顶角上各有1个原子，构成六方柱体，上、下底面的中心也各有一个原子，晶胞内有6个原子。
Fe-C相图
相图中特性点符号及含义
特性点温度（℃）含碳量（%）特性点的含义
A 1538 0 纯铁的熔点
B 1495 0.53 包晶转变的液相成分
C 1148 4.30 共晶点
D 1227 6.69 渗碳体熔点
E 1148 2.11 碳在奥氏体中最大溶解度
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2.伪共晶相图
3.简单三元相
4.包析相图
5.包晶相图
6.共晶相图（不可
铁素体组织
碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体，常用符号α 或F表示，具有体心立方晶格，其溶碳能力很 低，常温下仅能溶解为0.0008%的碳，在727℃ 时最大的溶碳能力为0.02%。
马氏体组织
最先由德国冶金学家 Adolf Martens(18501914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。 其三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状 (lath)，但是在金相观察中(二维)通常表现为针 状(needle-shaped) 。具有晶体结构为体心四方 结构(BCT)。中高碳钢中高速冷却通常能够获得 这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主 要特征之一。
珠光体组织
是由奥氏体发生共析转变同时析出的，铁 素体与渗碳体片层相间的组织，是铁碳合金中 最基本的五种组织之一。代号为P。得名具有 珍珠般(pearl-like)的光泽。(珠光体组织呈指纹 状，其中白色的基底为铁素体和渗碳体，黑色 的为铁素体和渗碳体的界面。)
共析钢室温组织
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体， 在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热 时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上 这种组织与纯金属的相变类似。基于这个原因， 人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一 种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫 做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共 析钢，它的组织是珠光体。
纳米管
比人的头发丝还要细1万倍，而它ຫໍສະໝຸດ Baidu硬度要比 钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F(3593℃)的高 温，并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用 作金属导电体，比金的导电性高得多，也可以用 作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低 的温度下还具有超导性。
C-60结构模型
一个 形似足球的结构分子，又称富勒烯。
金刚石结构模型
金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原 子形成正四面体。金刚石俗称"金刚钻"。也就 是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素 组成的矿物，是碳元素的同素异形体。石墨可 以在高温、高压下形成人造金刚石，也是贵重 宝石。
石墨结构模型
石墨晶体是一种混合型晶体——层内存在 共价键，层间以范德华力结合，兼具有原子晶 体、分子晶体的特征和特性。在层内，每个C 与3个C形成C-C键，构成正六边形，键长相等， 键角相等（均为1200）；在晶体中，每个C参 与3条C-C键的形成，而在每条键中的贡献只有 一半，故每个正六边形平均只占有6×1/3=2个 C，C原子个数与C-C键数之比为2:2/2×3 =2:3。