金属学原理重要知识点
金属学专业知识复习总结
![金属学专业知识复习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/67dd75bffbb069dc5022aaea998fcc22bcd143a9.png)
弟一早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。
7、体心立方配位数8;K=0.68;原子半径:r=⅜:原子堆垛方式:ABABA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面心立方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅜;原子堆垛方式:ACBACB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密排六方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅛;原子堆垛方式:ABABA 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[uVw]晶向族(uVw)立方晶系晶面指数标定晶面指数(hk1)晶面族{hk1)体心立方中原子排列最密的面:体对角面(110)晶面,最密的晶向:体对角线[111]晶向。
面心立方中原子排列最密的面:(1ID晶面,最紧密的晶向是[110]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。
01-第一章 金属学基本原理
![01-第一章 金属学基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/e728e77201f69e3143329437.png)
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。
金属学原理(金属学与热处理)重点名词解释
![金属学原理(金属学与热处理)重点名词解释](https://img.taocdn.com/s3/m/5ae2843510661ed9ad51f3d5.png)
金属:具有正的电阻温度特性的物质。
晶体:物质的质点(原子、分子或离子)在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体。
原子排列规律不同,性能也不同。
点阵或晶格:从理想晶体的原子堆垛模型可看出,是有规律的,为清楚空间排列规律性,人们将实际质点(原子、分子或离子)忽略,抽象成纯粹几何点,称为阵点或节点。
为便于观察,用许多平行线将阵点连接起来,构成三维空间格架。
这种用以描述晶体中原子(分子或离子)排列规律的空间格架称为空间点阵,简称点阵或晶格。
晶胞:由于排列的周期性,简便起见,可从晶格中取出一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元来分析原子排列的规律性。
这个用以完全反映晶格特征最小的几何单元称为晶胞。
多晶型转变或同素异构转变:当外部条件(如温度和压强)改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。
空位:某一温度下某一瞬间,总有一些原子具有足够能量克服周围原子约束,脱离原平能位置迁移到别处,在原位置上出现空节点,形成空位。
到晶体表面,称为肖脱基空位;到点阵间隙中,称弗兰克尔空位;位错:它是晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象,使长达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内原子离开平衡位置,发生有规律的错动,所以叫做位错。
基本类型有两种:即刃型位错和螺型位错。
晶界:晶体结构相同但位相不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界,简称晶界。
小角度晶界位相差小于10°,基本上由位错组成。
大角度晶界相邻晶粒位相差大于10°,晶界很薄。
亚晶界和亚结构:分别泛指尺寸比晶粒更小的所有细微组织及分界面。
柯氏气团:刃型位错的应力场会与间隙及置换原子发生弹性交互作用,吸引这些原子向位错区偏聚。
小的间隙原子如C、N 等,往往钻入位错管道;而大置换原子,原来处的应力场是受压的,正位错下部受拉,由相互吸引作用,富集在受拉区域;小的置换原子原来受拉,易于聚集在受压区域,即位错的上部。
金属学原理复习提纲及概念汇总
![金属学原理复习提纲及概念汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/b6411ddeb9f3f90f76c61b49.png)
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
![金属知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/af258b1e492fb4daa58da0116c175f0e7cd119ed.png)
金属知识点金属是一类重要的材料,具有许多独特的性质和应用。
本文将从金属的物理性质、化学性质以及常见金属的应用等方面介绍金属的知识点。
一、金属的物理性质1. 密度:金属的密度一般较大,通常在4-20克/立方厘米之间。
例如,铁的密度为7.87克/立方厘米,铝的密度为2.7克/立方厘米。
2. 导电性:金属具有良好的导电性,是导电材料的主要成分之一。
金属中的自由电子能够在电场的作用下自由移动,形成电流。
3. 热导性:金属的热导性能较好,能够快速传递热量。
这也是为什么许多散热器、锅具等都采用金属材料制作的原因。
4. 延展性和塑性:金属具有良好的延展性和塑性,可以通过加热和加工等方式改变形状。
例如,铜线可以拉制成细丝,铝片可以轧制成薄板。
5. 磁性:金属中的某些元素具有磁性。
例如,铁、镍、钴等属于铁磁性材料,可以被磁场吸引。
二、金属的化学性质1. 氧化反应:金属与氧气反应,形成金属氧化物。
例如,铁与氧气反应生成铁氧化物,常见的铁锈即为铁氧化物的一种。
2. 酸碱反应:金属与酸或碱反应,产生相应的盐和气体。
例如,铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。
3. 腐蚀性:一些金属容易被环境中的氧气、水、酸等腐蚀。
例如,铁易被氧气和水腐蚀,形成铁锈;铜易被硫化氢腐蚀,形成铜绿。
三、常见金属及其应用1. 铁:铁是最常见的金属之一,广泛应用于建筑、制造业、交通运输等领域。
铁制品包括钢材、铁器等,例如建筑结构、汽车、铁路轨道等。
2. 铝:铝是轻质金属,具有良好的导电性和导热性,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
铝制品包括铝合金材料、铝箔等。
3. 铜:铜是导电性能最好的金属之一,广泛应用于电子、电力、通信等领域。
铜制品包括电线、电缆、电子元件等。
4. 锌:锌具有良好的防腐性,常用于镀锌钢板、锌合金等的制造。
此外,锌还可以用于制造电池、合金材料等。
5. 铅:铅是密度较大的金属,具有良好的耐腐蚀性和阻尼性能。
金属学知识点
![金属学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/ba68b3167cd184254b35359d.png)
1、晶胞:能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。
2、过冷现象:金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3、均匀形晶格:液相中各个区域出现新相晶核的几率是相同的。
非均匀形晶格:新相优先出现于液相中的某个区域。
4、正负温度梯度:液体结晶前液体中的过冷度随至界面距离的增加而减小。
5、固溶体:合金的组员之间以不同的比例相互混合后形成的固相。
6、共晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出成份一定的两个固相的转变过程。
包晶转变:在一定温度下,由一定成份的液相和一定成份的固相作用形成另一个固相的转变过程。
7、枝晶偏析:由于固溶体通常呈现树枝状,使枝干和枝之间的化学成份不同。
8、合晶:合晶转变是由两个一定成份的液相L1和L2相互作用形成一个固相的恒温转变。
9、临界淬火冷却速率:零件淬火为了获得马氏体所需的最低的冷却速度。
10、调质处理:将淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺。
11、强度指标:抗拉强度b σ,屈服强度s σ,条件屈服强度2.0σ,疲劳强度1-σ12、硬度指标:①布氏硬度HBS HBW ②洛氏硬度HRA HRB HRC ③维氏硬度HR13、晶体与非晶体的区别:晶体指原子呈规则排列的固体,宏观上有固定熔点,规则的外形和各向异性。
非晶体微观上原子呈无规则排列,宏观上无固定熔点,无规则外形和各向同性。
14、晶格:用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。
15、配位数:晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。
16、常见金属的晶体结构:①体心立方晶格:原子半径a 43r =,原子个数2,致密度0.68 ②面心立方结构:原子半径a 42r =,原子个数4 ③密排六方晶格: 原子半径a 21r =,原子个数6 17、同素异构转变:物质在固态下晶体结构随温度变化的现象。
18、晶体缺陷:①点缺陷:使晶格发生扭曲,晶格畸变使强度,硬度提高塑性、韧性下降,电阻增大、体积膨胀。
(空位、间隙原子、置换原子、晶格畸变)②线缺陷:(韧性位错、螺型位错)减少或增加错位密度都可以提高金属强度③面缺陷:(亚晶粒、亚晶界)19、结晶的概念:由液态金属凝固成固态金属的过程。
高三金属化学知识点总结
![高三金属化学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/7e3c228ddb38376baf1ffc4ffe4733687e21fccf.png)
高三金属化学知识点总结金属化学是高中化学中的重要内容,本文将对高三学习中的金属化学知识点进行总结。
一、金属的性质金属是一类特殊的元素,具有以下性质:1. 导电性:金属具有良好的导电性能,因为金属中存在自由电子。
2. 导热性:金属具有良好的导热性能,能够快速传递热量。
3. 延展性和延性:金属具有良好的延展性和延性,可以通过锻打或拉伸加工成各种形状。
4. 光泽性:金属具有良好的光泽性,能够反射光线。
5. 化学活性:金属具有不同的化学活性,可以与非金属元素发生化学反应。
二、金属的氧化性质金属在与氧气反应时,会发生氧化反应。
常见的金属氧化反应有:1. 金属的燃烧:例如镁与氧气反应生成氧化镁。
2. 金属的热稳定性:不同金属对于氧气的稳定性不同,例如铁在高温下会发生氧化反应。
3. 金属的腐蚀:金属与水和酸类介质中的氧气发生氧化反应,产生金属氧化物或金属离子。
三、金属的原子结构与金属键金属由金属正离子核与自由电子云组成。
金属性质的基础是金属键的形成,金属键是金属正离子和自由电子之间的相互作用力。
四、金属的产生与提取金属的产生与提取是金属化学的重要内容,常见的金属产生与提取方法有:1. 熔融电解法:通过高温熔融金属化合物,利用电解方法将金属还原出来,例如铝的熔融电解法。
2. 碳热法:利用碳的还原性将金属氧化物还原为金属,例如铁的碳热还原法。
3. 水蒸气法:利用水蒸气与金属反应生成金属氧化物,再通过还原反应将金属氧化物还原为金属。
五、常见金属及其化合物在高中化学中,常见的金属及其化合物有:1. 铁及其化合物:铁是一种常见的金属元素,其常见化合物有氧化铁、硫化铁等。
2. 锌及其化合物:锌是一种重要的金属元素,其常见化合物有氧化锌、硫化锌等。
3. 铜及其化合物:铜是一种重要的导电材料,其常见化合物有氧化铜、硫化铜等。
4. 铝及其化合物:铝是一种常见的轻金属,其常见化合物有氧化铝、硫化铝等。
综上所述,金属化学是高中化学中的重要内容,通过对金属的性质、氧化性质、原子结构与金属键、金属的产生与提取以及常见金属及其化合物的学习,可以更好地理解和掌握金属化学的知识。
关于金属的知识点总结
![关于金属的知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/3cfd6a4d03020740be1e650e52ea551811a6c97a.png)
关于金属的知识点总结一、金属的性质1. 导电性和热传导性金属具有良好的导电性和热传导性,因此广泛应用于电子设备和热传导设备中。
金属内部的电子可以自由移动,从而形成电流和导热。
例如,铝、铜和铁等金属是常见的导电材料。
2. 延展性和塑性金属具有良好的延展性和塑性,可以被拉伸成细丝或者压制成薄片。
这使得金属可以用来制造各种各样的产品,如金属线、金属箔等。
3. 色泽和光泽大多数金属具有一定的色泽和光泽。
例如,黄金呈现出金黄色的光泽,银则呈现出银白色的光泽。
4. 密度和硬度金属的密度和硬度一般较高。
例如,铁和铝的密度分别为7.87g/cm³和2.7g/cm³,硬度也较高。
5. 融点和沸点金属的融点和沸点一般较高,具有良好的热稳定性。
例如,铁的融点为1535°C,铝的融点为660°C。
二、金属的分类根据金属的性质和化学特性,金属可以分为两大类别:有色金属和黑色金属。
1. 有色金属有色金属指的是那些具有相对较高的反射率和一定的色泽的金属。
常见的有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、锡、钛等。
有色金属一般用于制造装饰品、电线、管道、合金等产品。
2. 黑色金属黑色金属指的是那些具有黑色或者暗色的金属。
常见的黑色金属包括铁、钢、铬、锰、钨等。
黑色金属一般用于制造建筑材料、机械设备、汽车零件等产品。
三、金属的应用金属广泛应用于各个领域,包括工业制造、建筑建材、电子设备、汽车制造、航空航天等。
1. 工业制造金属是工业制造中最重要的原材料之一。
金属制品广泛用于机械设备、仪器仪表、轴承、齿轮、管道等产品的制造。
2. 建筑建材金属也被广泛用于建筑建材中。
例如,铝合金被用于制造窗户和门框、铁和钢被用于制造支撑结构、屋顶和楼梯等。
3. 电子设备金属是电子设备中不可或缺的材料。
例如,铜被用于制造电线和电缆,铝被用于制造散热器和外壳,金被用于制造电子元件等。
4. 汽车制造金属在汽车制造中扮演着重要角色。
金属学原理复习资料
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金属学原理复习资料第一章金属的晶体结构1、什么是金属学?答:研究金属与合金的成分、组织、性能以及三者之间的关系及其变化规律的学科。
2、金属与非金属的本质区别是?答:金属是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加;非金属是具有负的电阻温度系数的物质。
3、为什么原子总是自发的趋于紧密排列?答:最密排列时结构最稳定,能量最低。
4、晶体的特性有哪些?答: (1)具有一定的熔点(2)具有固定外形(3)具有各向异性5、常见3种典型晶体结构。
原子数原子半径配位数致密度滑移面滑移方向滑移面系数Bcc280.68{110}<111>12 Fcc4120.74{111}<110>12Hcp6120.74{0001}36、什么是多晶性转变或同素异构转变?答:当外部条件(温度、压强)改变时,金属内部由一种晶体结构转变成另一种晶体结构的转变。
7、纯铁的同素异构转变:δ-Fe —(1394℃) →?-Fe —(912℃) →ɑ-Fe8、常见晶体缺陷有哪些?答:(1)点缺陷:空位、间隙原子、置换原子。
(2)线缺陷:刃型位错、螺旋位错。
(3)面缺陷:晶体表面、内界面(晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错、相界)。
9、什么是柏氏矢量?答:用来表示位错的性质,和表示位错的晶格畸变的大小和方向,从而使人们研究位错时摆脱位错区域原子具体排列细节的约束的一个矢量。
10、什么是堆垛层错?答:晶面堆垛顺序发生局部差错而产生的一种晶体面缺陷。
11、相界有哪几类?答:共格界面、半共格界面、非共格界面。
12、什么是共格界面?答:指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,为两种晶格所共有。
13、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,这是刃型位错的一个重要特征。
14、螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行,这是螺型位错的重要特征。
15、不含位错的晶须,不易塑性变形,因而强度很高;而工业纯铁中含有位错,易于塑性变形,所以强度很低。
金属学原理
![金属学原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d9d25040e518964bcf847c38.png)
金属学原理1.金属材料按金属材料性能方面所提出的要求分工艺性能和使用性能。
化学成分,原子集合体的结构以及内部组织是决定金属材料性能的内在基本因素。
2.金属学中称小单元为晶粒,它是组织的基本组成单位,各晶粒之间通过其界面相互紧密结合在一起,这些界面叫晶界。
组织包括晶粒的大小、形状、种类以及这种晶粒之间的相对数量和相对分布。
结构是指原子集合体中各原子的具体组合状态,当化学成分给定时,金属材料的某些性能主要是由结构类型所控制的,化学成分由冶炼来保证,结构组织除了成分制约外,还要由铸造条件、压力加工条件、特别是热处理条件来确定。
3.通常将那些基本上是由一种金属元素组成的材料或物质叫做纯金属。
凡是有益的,有意识的加入或存留在某一金属材料中一定数量的元素,称合金。
4.纯金属的典型结构模型分类有面心立方结构模型、密集六方结构模型和体心立方结构模型。
在晶胞的8个角上各有一个原子构成立方体,在立方体6个面的中心各有一个原子,把该晶体结构称之为面心立方晶胞,原子数是4个,体心立方晶胞中的原子数是2个。
5.凡是原子在三维空间按一定规律周期性排列的固体叫做晶体。
一条直线上相邻两原子中心的距离,称之为排列周期。
这条联结原子中心的直线所代表的方向称晶向。
无论是在代位固溶体或间隙固溶体中,在每个溶质原子周围的一定范围内,溶剂原子排列的正常规律性都会受到不同程度的干扰,这就叫点阵畸变。
配位数指晶体结构中与任何一个原子最近邻等距离的原子数量。
6.化学中把元素分为金属和非金属。
贡献出价电子的电子变为了正离子,浸在电子云中,靠运动于其间公有自由电子的静电作用结合起来,这叫做金属键。
金属原子易于丢失电子,非金属元素易取得电子。
7.在金属晶体学中原子结合键分离子键、共价键、金属键和极化键。
8.同一金属随温度(或压力)不同可出现的不同结构叫做同素异构现象。
在晶体学中常见的金属化合物分正常价化合物、电子化合物和尺寸因素化合物。
9.固溶体是溶质组元溶于溶剂点阵中而组成的单一的均匀固体。
金属所有知识点总结
![金属所有知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/91c32553974bcf84b9d528ea81c758f5f61f298b.png)
金属所有知识点总结一、金属的基本性质1. 金属的结构和成分金属的晶体结构通常是紧密堆积的球形原子构成的各向同性结构。
金属的晶体结构通常是面心立方结构(如铝、铜、铂等金属)、体心立方结构(如铁、钒、钽等金属)或者简单立方结构(如钾、银、钠等金属)。
2. 金属的物理性质金属的物理性质主要包括金属的硬度、导电性、导热性、光泽和延展性。
金属通常具有较好的硬度和刚性,同时具有良好的导电导热性能。
此外,金属通常具有光泽并且可以被延展成薄片并制成不同形状。
3. 金属的化学性质金属的化学性质主要包括金属的化学活性、与其他物质的反应性以及在化学反应中的离子性等特点。
大部分金属具有较强的还原性,可以与非金属元素形成氧化物或盐等化合物。
同时,金属通常在化学反应中以正离子的形式存在。
4. 金属的熔点和沸点金属的熔点和沸点是金属固态、液态和气态状态的转变温度。
金属通常具有较高的熔点和沸点,能够在一定的温度下形成稳定的固态结构。
二、金属的种类根据金属的晶体结构和性质,可以将金属分为不同的类别,主要包括有色金属、贵金属、稀有金属、黑色金属等不同类别。
1. 有色金属有色金属是指具有明显颜色的金属,包括铜、铝、镍、锌、铅等。
有色金属通常具有良好的导电导热性能,并且在电子工业、建筑工业和航空航天等领域有广泛的应用。
2. 贵金属贵金属是指珍贵且稀有的金属,包括金、银、铂、钯、铱等。
贵金属通常具有良好的稳定性和化学反应性,因此被广泛用于首饰、电子产品、化工催化剂等方面。
3. 稀有金属稀有金属是指地壳中含量较少的金属,包括钨、锆、铌、钽等。
稀有金属通常具有高熔点和高硬度,被广泛应用于合金、耐磨材料、电子器件等方面。
4. 黑色金属黑色金属主要指铁、锰、铬、钴等。
黑色金属具有较高的熔点和较好的磁性,广泛应用于冶金、机械加工、建筑结构等领域。
三、金属的应用领域金属在现代社会的生产生活中有着广泛的应用。
1. 金属材料金属材料是工程技术中使用最广泛的材料之一,用于制造机械设备、汽车船舶、建筑结构等。
金属知识点归纳总结
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金属知识点归纳总结一、金属的基本性质1. 导电性:金属具有良好的导电性能,可以轻易传递电子,在电路中广泛应用。
2. 热导性:金属具有良好的热导性能,能够快速传导热量,因此常被用于锅具、散热器等。
3. 延展性:金属具有很高的延展性,可以被拉伸成铜丝、铝箔等细长材料。
4. 强度:金属具有较高的抗拉强度和硬度,可以用于制造机械零件、建筑结构等。
5. 反射性:金属具有良好的光反射性,被用于制造镜子、光学部件等。
6. 密度:金属的密度较高,是坚固材料选用的首选。
二、常见金属材料1. 铁:铁是地壳中含量最丰富的金属元素,被广泛用于制造钢铁材料。
2. 铝:铝具有优良的抗腐蚀性和轻质特性,被广泛用于航空航天、汽车制造等领域。
3. 铜:铜是一种重要的导电材料,广泛用于电气设备、通讯设备等领域。
4. 锌:锌具有良好的阻隔性,被用于防腐蚀材料的涂层。
5. 镍:镍具有良好的耐磨性和抗腐蚀性,广泛用于化工设备、航空发动机等领域。
6. 钛:钛具有良好的耐高温性能和抗腐蚀能力,被广泛用于航空航天、医疗设备等高端领域。
三、金属加工1. 铸造:铸造是将金属熔化后注入模具中凝固成型的工艺,用于制造大型铸件、汽车零部件等。
2. 锻造:锻造是将金属加热后进行锻打成型的工艺,用于制造轴类零件、锻造工具等。
3. 深冲:深冲是将金属板料放入冲床中进行冲压成型的工艺,用于制造汽车车身、家用电器外壳等。
4. 焊接:焊接是将金属材料通过热能和压力进行熔接的工艺,用于制造管道、船舶结构等。
5. 长条材:长条材是将金属材料通过拉拔、挤压等工艺制成的长条状材料,用于制造线材、型材等。
四、金属应用1. 建筑领域:金属材料被广泛应用于建筑结构、屋面材料、门窗等。
2. 交通运输:金属材料被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具的制造中。
3. 电子产品:金属材料被广泛应用于手机、电脑、家电等电子产品的外壳和内部零部件中。
4. 医疗设备:金属材料被广泛应用于手术器械、人工骨骼等医疗设备中。
化学金属高考知识点总结
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化学金属高考知识点总结一、金属的性质1. 金属元素的常见性质金属具有导电、导热和延展性、成型性等特点。
在化学上,金属元素常见的离子状态是阳离子。
金属元素的化合价一般为正数,易失去电子成为阳离子。
2. 金属性质的规律金属性质的规律主要有金属元素的晶体结构和离子半径大小等。
金属元素的晶体结构一般为紧密堆积,晶格由正离子和电子云共同组成。
金属元素的离子半径一般比较大。
3. 金属晶体的性质金属晶体的性质包括金属的塑性变形、热量传导和电流传导等。
金属的塑性变形是指金属在外力作用下发生的形变,金属具有很好的塑性,可以方便地进行成型加工。
金属的热量传导和电流传导主要是由于金属内部电子的迁移和流动。
4. 金属的氧化性金属具有一定的氧化性,金属与氧气反应会生成金属氧化物。
金属与酸反应也会释放氢气。
二、金属的产生和提取1. 流程原理金属的提取主要包括冶炼和电解两种方法。
冶炼是指将金属矿石中的金属元素提取出来,主要包括火法冶炼和湿法冶炼。
电解是指利用电解作用将金属离子还原成金属的过程。
2. 冶炼的方法冶炼主要包括火法冶炼和湿法冶炼两种方法。
火法冶炼是指利用高温将矿石中的金属元素提取出来,包括焙烧、还原、精炼等步骤。
湿法冶炼是指利用化学反应将矿石中的金属元素提取出来,包括溶解、沉淀、还原等步骤。
3. 电解的原理电解是指利用电流通过电解液将金属离子还原成金属的过程。
电解主要包括铝的电解和镀铜的电解两种。
三、金属及其化合物的化学性质1. 金属氧化物和碱金属氢氧化物金属氧化物是金属与氧气发生反应的产物,一般为碱性氧化物。
碱金属氢氧化物是碱金属与水发生反应的产物,在水中呈碱性。
2. 金属盐与金属的还原反应金属盐是金属与酸发生反应的产物,一般为盐和氢气。
金属的还原反应是金属与非金属物质发生反应的产物,一般为金属和非金属的化合物。
3. 金属的与气体的反应金属与氧气、水蒸气和硫等气体发生反应会生成相应的金属氧化物、金属氢氧化物和金属硫化物等化合物。
金属学原理
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金属学原理
金属学是研究物理和化学特性以及结构的有趣的领域,旨在提高金属的性能,以满足多种工业应用的需求。
在这里,我们将介绍金属学的基本原理,包括金属的结构特性和行为的影响因素。
一、金属的结构特性
金属具有以下特性:(1)表面强度:金属表面结构紧密,具有良好的抗腐蚀性和力学性能;(2)熔点低:金属在常温下易于熔化,熔点较低;(3)优异的导热性和导电性:金属具有优异的导热性和导电性,适宜在高温下的工作环境。
二、行为的影响因素
1.金成分:合金中的元素成分会影响金属的性能。
2.度:温度也会影响金属的性能。
随着温度升高,金属的塑性和硬度会下降;随着温度升高,金属的蠕变和抗腐蚀性能也会减弱。
3.力:应力也会影响金属的性能。
受到外力作用时,应力会增大,导致金属容易变形和断裂。
三、金属的应用
金属在工业上的应用十分广泛,如制造发动机的金属零件、航空发动机的燃料系统、家用电器的部件、工程机械的结构支撑等。
有了这些基本的金属学原理,人们就可以利用不同的金属材料来满足各种不同的需求,为社会建设做出重要贡献。
四、总结
金属学是一个关于金属结构和性能的学科,它提高了人们对金属
的认识,促进了金属材料的研发和应用。
它通过分析金属的结构和行为的影响因素,从而为金属材料的制造与应用提供了理论基础和实践指导。
在今天的日常生活和工业生产中,金属的应用无处不在,我们也因为金属学的存在而受益良多。
《金属学原理》掌握的内容
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《金属学原理》掌握的内容:教学大纲的内容:1、金属与合金的凝固知识点:纯金属的凝固:液态金属的结构;凝固的热力学条件。
形核:形核的方式,形核功,影响晶核尺寸的因素。
晶核的长大:液固界面的结构;晶核长大机制。
合金的凝固:平衡分配系数;平衡凝固与非平衡凝固;界面前沿的溶质原子再分布;成分过冷,液/固相界面形貌;共晶合金的凝固;铸锭的凝固;铸锭的宏观组织与控制;凝固技术。
重点:形核与长大,形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。
难点:形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。
2、铁碳相图及铁碳合金的结晶(4学时)知识点:铁碳相图中的相;Fe-Fe3C相图;铁碳合金的平衡结晶;铁碳合金的平衡组织及力学性能;Fe-C稳定系相图及石墨化。
重点:铁碳合金的平衡结晶。
难点:铁碳合金的平衡结晶。
3、金属的塑性变形(10学时)知识点:滑移的进一步讨论;塑性变形的方式和机理;单晶体的应力-应变曲线及加工硬化。
多晶体的塑性变形的特点:形变过程的宏观应变协调;形变过程的微观应变协调与微观组织变化;形变过程宏观组织的变化;形变织构;复相合金的塑性形变:固溶体合金的塑性变形与机理;多相合金的塑性变形与机理;复合材料的形变。
形变后的残余内应力。
重点:单晶体的塑性变形,多晶体的塑性变形,塑性变形对材料组织和性能的影响。
难点:塑性变形的微观机制,晶界对变形和强度的影响。
4、回复与再结晶(6学时)知识点:回复:储存能的释放;电阻和密度的回复;机械性能的回复;回复动力学;回复过程结构的变化。
再结晶:再结晶的基本规律;再结晶和回复的关系;再结晶动力学;再结晶的形核;再结晶核心的长大;第二相粒子的作用;晶粒正常长大及二次再结晶;退火孪晶;再结晶织构。
金属材料的热加工:动态回复;动态再结晶;超塑性。
重点:冷变形金属的回复、再结晶及晶粒长大,影响再结晶的因素。
难点:回复的微观机制;再结晶晶核的形成。
5、金属材料的强韧化(6学时)知识点:金属强化的基本原理,强化方法;金属韧化的基本原理;金属材料强韧化常用方法举例。
金属学知识点总结
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第一章金属的晶体结构1、除化学成分外,金属的内部结构和组织状态也是决定金属材料性能的重要因素。
2、将阵点用直线连接起来形成空间格子,称之为晶格。
3、晶胞中原子排列的紧密程度通常用两个参数来表征:配位数、致密度。
4、原子所占体积与晶胞体积之比称为致密度。
5、体心立方结构有两种间隙:一种是八面体间隙,另一种是四面体间隙。
6、在晶体中,由一系列原子所组成的平面称为晶面,任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
7、晶体的点缺陷有三种:空位、间隙原子和置换原子。
8、塑性变形时,由于局部区域的晶体发生滑移即可形成位错。
9、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行。
10、把单位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度。
11、晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内界面两类。
12、晶体的内界面缺陷有:晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界等。
13、金属:是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加。
14、晶体:原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
15、晶体结构:是指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
16、点阵:能清楚地表明原子在空间排列规律性的原子的几何点,称之为点阵。
17、晶胞:晶格中能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,称为晶胞。
用来分析晶体中原子排列的规律性。
18、配位数:是指晶体结构中与任一个原子最邻近、等距离的原子数目。
19、螺型位错:设想在立方晶体右端施加一切应力,使右端上下两部分沿滑移面发生了一个原子间距的相对切边,这种晶体缺陷就是螺型位错。
20、表面能:由于在表面层产生了晶格畸变,其能量就要升高,这种单位面积上升高的能量称为比表面能,简称表面能。
21、什么是晶体?晶体有何特性?答:晶体:原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
1)晶体具有一定的熔点。
在熔点以上,晶体变为液体,处于非晶体状;在熔点以下,液体又变为晶体。
2)晶体的另一个特点是在不同的方向上测量其性能,表现出或大或小的差异,称为各向异性或异向性。
金属学原理期末复习缩印全解
![金属学原理期末复习缩印全解](https://img.taocdn.com/s3/m/3c9d361c7dd184254b35eefdc8d376eeaeaa17cd.png)
⾦属学原理期末复习缩印全解⾦属学热处理I第⼀章⾦属的晶体结构第⼀节、⾦属1、⾦属的定义:⾦属是具有正的电阻温度系数的物质(温度升⾼,电阻升⾼)特点:①良好的导电性②良好的导热性③正的电阻温度系数④有⾦属光泽⑤延展性2、⾦属及合⾦主要以⾦属键的⽅式结合,⾦属键的结合能⼒强;⾦属键特点:没有⽅向性,没有饱和性。
第⼆节、⾦属的晶体结构1、①晶体:原⼦在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体(⾦属⼀般是晶体)晶体的特性:⑴规则外形⑵固定熔点⑶各向异性②晶体结构:原⼦在三维空间的具体排列⽅式③阵点(结点):将构成晶体的原⼦忽略,抽象成纯粹的⼏何点,称为阵点④空间点阵:将阵点有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。
⑤晶格:将阵点⽤直线连接起来形成的空间格⼦,称为晶格。
⑥晶胞:从晶体中选取⼀个能够完全反映晶格特征的最⼩⼏何单元,来分析晶体中原⼦排列的规律性,这个最⼩的⼏何单元称为晶胞。
(选取原则:对称性最⾼)2、晶格常数分为7种类型(晶胞),对应七种晶系(三斜、单斜、正交、六⽅、菱⽅、⽴⽅,四⽅)14种布拉菲点阵。
密排六⽅与⾯⼼⽴⽅结构的配位数及致密度相同。
▲晶体中的间隙(通常为⾮⾦属原⼦C、N等进⼊,间隙⼤并不代表就容易进⼊)间隙分为两种:⼋⾯体间隙(6个原⼦围成)和四⾯体间隙(4个原⼦围成)体⼼⽴⽅中四⾯体间隙⽐⼋⾯体间隙⼤得多;⾯⼼⽴⽅中⼋⾯体间隙⽐四⾯体间隙⼤得多。
3、晶⾯、晶向指数:①晶⾯:由⼀系列原⼦组成的平⾯晶向:任意两个原⼦之间连线所指的⽅向②★两个定理:⑴在⽴⽅结构中,当⼀晶向[uvw]位于或平⾏于某⼀晶⾯(hkl)时,必须满⾜hu+kv+lw=0;⑵当某⼀晶向与某⼀晶⾯垂直时,则其晶向指数和晶⾯指数必须完全相等,即u=h, v=k, w=l.3、晶体的各向异性是晶体的重要特征,是区别⾮⾦属的重要标志;产⽣各向异性的原因:不同晶向上原⼦紧密程度不同。
⾦属属于多晶体,多晶体中晶粒位向是任意的,晶粒的各向异性被抵消。
金属学原理重点名词解释
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金属学原理重点名词解释金属键:金属中的自有电子与金属正离子相互作用所构成的键合。
空间点阵:把原子(或原子集团)抽象成纯粹的几何点,而完全忽略它的物理性质,这种抽象的几何点在晶体所在空间作周期性规则排列的阵列称为空间点阵。
晶向族:晶体中原子排列结构相同的一族晶向。
晶面族:晶体中,有些晶面的原子排列情况相同,面间距完全相等,其性质完全相同,只是空间位向不同,这样一族晶面称为晶面族。
配位数:晶体结构中,与任一原子最近邻并且等距的原子数。
致密度:若把金属晶体中的原子视为直径相等的钢球,原子排列的紧密程度可以用钢球所占空间的体积百分数来表示,称为致密度。
即:致密度=单位晶包中原子所占体积/单位晶包体积同素异构转变:当外界条件(主要指温度和压力)改变时,元素的晶体结构可以发生转变,这种转变称为同素异构转变。
晶胚:当温度降到熔点以下时,在液态金属中存在结构起伏,即有瞬时存在的有序原子集团,这种近程有序的原子集团就是晶胚。
形核功:形成临界晶核要有的自由能增加。
动态过冷度:能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度。
光滑界面:光滑界面以上为液相,一下为固相,液固两相截然分开,固相的表面为基本完整的原子密排面,所以,从微观上看界面是光滑的,从宏观上看,它往往由不同位向的小平面所组成,故呈折线状。
这类界面也称小平面界面。
粗糙界面:液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据,由于过渡层很薄,所以,从宏观上来看,界面反而显得平直,不出现曲折小平面,这类界面又称非小平面界面。
伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
离异共晶:在先共晶相数量多,而共晶体数量甚少的情况下,共晶体与先共晶相相同的那一相将依附于已有的粗大先共晶相长大,并把共晶体中的另一相推向最后凝固的边界处,从而使共晶组织特征消失。
金属学知识总结
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第1章金属的晶体结构晶体——材料中的原子(离子、分子)在三维空间呈规则,周期性排列。
非晶体——原子无规则堆积,也称为“过冷液体”。
晶体特性——规则排列、一定的熔点、各向异性;非晶体反之。
可相互转化:金属玻璃、玻璃长时间高温加热得到晶体1.晶体结构:晶体中原子(离子或分子)在空间的具体排列。
2.阵点(结点):把原子(离子或分子)抽象为规则排列于空间的几何点,称为阵点或结点。
3.点阵:在空间的排列方式称为空间点阵。
4.晶面:点阵中的结点所构成的平面。
5.晶向:点阵中的结点所组成的直线。
6.晶格:把点阵中的结点假想用一系列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格。
7.晶胞:构成晶格的最基本单元。
由于晶体中原子排列的规律性,可以用晶胞来描述其排列特征。
8.晶格常数:晶胞的棱边长度a、b、c和棱间夹角α、β、γ是衡量晶胞大小和形状的六个参数,其中a、b、c称为晶格常数或点阵常数。
其大小用A来表示(1A=10-8cm)若a=b=c,α=β=γ=90°这种晶胞就称为简单立方晶胞。
具有简单立方晶胞的晶格叫做简单立方晶格。
晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向,以<uvw> 表示。
晶面族:在同一种晶体结构中,有些晶面虽然在空间的位向不同,但其原子排列情况完全相同,这些晶面均属于一个晶面族,以{hkl}表示。
晶面间距:一组平行晶面的晶面间距d hkl与晶面指数和晶格常数a、b、c有下列关系:各向异性:不同晶面或晶向上原子密度不同引起性能不同的现象,一般原子密度大的晶向性能更好。
单晶体:内部晶格位向完全一致的晶体(理想晶体)。
如单晶Si半导体。
多晶体:由许多位向不同的晶粒构成的晶体。
晶体缺陷类型:(1)点缺陷:空位、间隙原子、置换原子;(2)线缺陷:位错;(3)面缺陷:晶界与亚晶界。
利用柏氏矢量b与位错线t的关系,可判定位错类型。
若b∥t 则为螺型位错。
若b⊥t 为刃型位错(右手食指表示位错线方向,中指表示柏氏矢量方向,当拇指向上,表示为正刃型位错,反之为负刃型位错;相同为右螺型位错)。
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1.配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数2..粗糙界面:液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据,由于过渡层很薄,所以,从宏观上来看,界面反而显得平直,不出现曲折小平面,这类界面又称非小平面界面。
3. 交滑移:两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程4. 有效分配系数:结晶过程中固体在相界处的浓度比上此时余下液体的平均浓度。
5. 应变时效:低碳钢拉伸时,若在超过下屈服点以后卸载并立即重新拉伸,则拉伸曲线不出现屈服点;若卸载后放置一段时间或在200℃左右加热后再进行拉伸,则屈服现象又复出现,且屈服应力进一步提高。
这种现象通常称为应变时效。
6. 过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变,平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度7. 形变组织:金属在合金塑性变形时,由于各晶粒的转动,当形变量很大时,各晶粒的取向会大致趋于一致,形变中的这种组织状态叫做形变织构8. 动态过冷度:能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度9. 加工硬化:随着塑性变形的增大,塑性变形抗力不断增加的现象,即强度和硬度升高,塑性和韧性降低。
10. 上坡扩散:由低浓度向高浓度进行的扩散11. 割阶: 位错线上垂直于原位错滑动面的曲折部分12. 伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶13. 柯氏气团:溶质原子与位错的交互作用,溶质原子将偏聚在位错线附近以降低体系的畸变能形成溶质原子气团。
1、金属的退火处理包括哪三个阶段?简述这三个阶段中晶粒大小、结构的变化答:退火过程分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段;再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程;晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。
在回复阶段,由于不发生大角度晶界的迁移,所以晶粒的形状和大小与变形态的相同,仍保持着纤维状或扁平状,从光学显微组织上几乎看不出变化。
在再结晶阶段,首先是在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心,然后逐渐消耗周围的变形基体而长大,直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。
最后,在晶界表面能的驱动下,新晶粒互相吞食而长大,从而得到一个在该条件下较为稳定的尺寸,称为晶粒长大阶段。
2、简述影响固体中原子和分子扩散的因素有哪几方面?答:1、温度;2、固溶体类型;3、晶体结构;4、晶体缺陷;5、化学成分;6、应力的作用3 、原子间的结合键共有几种?各自特点如何?(5 分)a1、化学键包括:金属键:电子共有化,既无饱和性又无方向性离子键:以离子而不是以原子为结合单元,要求正负离子相间排列,且无方向性,无饱和性共价键:共用电子对;饱和性;配位数较小,方向性2、物理键如范德华力,系次价键,不如化学键强大3、氢键:分子间作用力,介于化学键与物理键之间,具有饱和性4、写出菲克第一定律的数学表达式,并说明其意义,简述影响扩散的因素。
答:一维下,J=—Ddc/dx;J: 扩散流量,单位时间通过单位面积扩散的物质量,g/s²m2 ;D:扩散系数,m2 /s;dc/dx:浓度梯度,g/m4 。
其意义为物质扩散量与该物质的浓度梯度成正比,方向相反。
影响扩散的因素:①温度。
满足D=Doe -Q/RT 的关系,T升高,D增加;②界面表面及位错。
是扩散的快速通道;③第三组元。
可对二元扩散有不同影响,如Mo、W降低C在γ-Fe中的扩散系数,Co、Si加速C的扩散,Mn影响不大;④晶体结构。
低对称性的晶体结构中,存在扩散的各向异性,如六方结构晶体,平行与垂直于基面(0001)的扩散系数不同;⑤熔点。
同一合金系中,同一温度下熔点高的合金中扩散慢,熔点低的扩散5、简述固态相变的一般特点答:①相变阻力中多了应变能一项。
②形核方面:非均匀形核,存在特定的取向关系,常为共格或半共格界面。
③生长方面:出现惯习现象,即有脱溶贯序;特殊/规则的组织形态,如片状、针状。
④有亚稳相出现以减少相变阻力。
6、什么是固溶体?讨论影响固溶体溶解度的主要因素。
答:溶质原子以原子态溶人溶剂点阵中而组成的单一均匀固体;溶剂的点阵类型被保留。
影响固溶度的因素有:1.原子尺寸因素。
当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于±15%时,有大的代位溶解度。
2.负电性因素。
溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大,一般小于0.4—0.5会有较大溶解度。
3.电子浓度因素。
有两方面的含义:一是原子价效应,即同一溶剂金属中,溶质的原子价越高,溶解度越小;二是相对价效应,即高价溶质溶人低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。
7、影响扩散的因素有哪些?①温度:温度越高,扩散系数越大,扩散速率越快。
②固溶体类型:间隙固溶体间隙原子的扩散激活能要比置换固溶体中置换原子的扩散激活能小得多,扩散速度也快得多。
③晶体结构:在温度及成分一定的条件下任一原子在密堆点阵中的扩散要比在非密堆点阵中的扩散慢。
④浓度:扩散系数是随浓度而变化的,有些扩散系统如金-镍系统中浓度的变化使镍和金的自扩散系数发生显著地变化。
⑤第三组元的影响:在二元合金中加入第三元素时,扩散系数也会发生变化。
⑥晶体缺陷的影响:空位、位错等晶体缺陷,加速置换原子的扩散。
8、固溶体与金属化合物有何异同点相同点:都具有金属的特性;不同点:结构不同,固溶体的结构与溶剂的相同,金属化合物的结构不同于任一组元;键合方式不同,固溶体为金属键,金属化合物为金属键、共价键、离子键混合键;性能不同,固溶体的塑性好、强度、硬度低,金属化合物,硬度高、熔点高、脆性大;在材料中的作用不同固溶体多为材料的基体,金属化合物为强化相。
9、什么是再结晶温度?影响再结晶温度的因素有哪些?。
答:冷变形金属开始进行再结晶的最低温度称为再结晶温度,①变形程度②原始晶粒尺寸③微量溶质原子④第二相粒子⑤再结晶退火工艺参数莱特专用金属学原理3 10、为什么晶体的滑移通常在密排晶面并沿密排晶向进行?答:因为只有在最密排晶面之间的面间距及最密排晶向之间的原子间距才最大,原子结合力也最弱,所以在最小的切应力下便能引起它们之间的相对滑移11、写出布拉菲点阵的七大晶系答:单斜晶系、三斜晶系、菱形晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、立方晶系12、晶界具有哪些特性1)晶界处点阵畸变变大,存在晶界能,故晶粒长大和晶界平直化是一个自发过程。
2)晶界处原子排列不规则,从而阻碍塑性变形,强度更高。
这就是细晶强化的本质。
3)晶界处存在较多缺陷(位错、空位等),有利原子扩散。
4)晶界处能量高,固态相变先发生,因此晶界处的形核率高。
5)晶界处成分偏析和内吸附,又富集杂质原子,因此晶界熔点低而产生“过热”现象。
6)晶界能高,导致晶界腐蚀速度比晶粒内部更高13、1、有原始组织为细晶粒的低碳钢(含碳约0.1%),将其拉伸至应变时卸载,拉伸曲线如图所示,请绘出下列情况下的曲线并扼要加以说明。
(1)卸载后立即重新加载,继续拉伸,使之产生塑性变形;(2)卸载后经室温时效一小时,继续拉伸,使之产生塑性变形;(3)卸载后经高于720℃退火1小时后继续拉伸,使之产生塑性变形;(4)卸载后经880℃退火15分钟后继续拉伸,使之产生塑性变形。
14、金属键:金属中的自有电子与金属正离子相互作用所构成的键合。
15、空间点阵:把原子(或原子集团)抽象成纯粹的几何点,而完全忽略它的物理性质,这种抽象的几何点在晶体所在空间作周期性规则排列的阵列称为空间点阵.16、晶向族:晶体中原子排列结构相同的一族晶向。
17、晶面族:晶体中,有些晶面的原子排列情况相同,面间距完全相等,其性质完全相同,只是空间位向不同,这样一族晶面称为晶面族。
18、配位数:晶体结构中,与任一原子最近邻并且等距的原子数。
19、致密度:若把金属晶体中的原子视为直径相等的钢球,原子排列的紧密程度可以用钢球所占空间的体积百分数来表示,称为致密度。
即:致密度=单位晶包中原子所占体积/单位晶包体积20、同素异构转变:当外界条件(主要指温度和压力)改变时,元素的晶体结构可以发生转变,这种转变称为同素异构转变。
21、晶胚:当温度降到熔点以下时,在液态金属中存在结构起伏,即有瞬时存在的有序原子集团,这种近程有序的原子集团就是晶胚。
22、形核功:形成临界晶核要有的自由能增加。
23、动态过冷度:能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度。
24、光滑界面:光滑界面以上为液相,一下为固相,液固两相截然分开,固相的表面为基本完整的原子密排面,所以,从微观上看界面是光滑的,从宏观上看,它往往由不同位向的小平面所组成,故呈折线状。
这类界面也称小平面界面。
25、粗糙界面:液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据,由于过渡层很薄,所以,从宏观上来看,界面反而显得平直,不出现曲折小平面,这类界面又称非小平面界面。
26、伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
27、离异共晶:在先共晶相数量多,而共晶体数量甚少的情况下,共晶体与先共晶相相同的那一相将依附于已有的粗大先共晶相长大,并把共晶体中的另一相推向最后凝固的边界处,从而使共晶组织特征消失。
这种两相分离的共晶称为离异共晶。
28、上坡扩散:由低浓度向高浓度进行的扩散。
29、反应扩散:通过扩散而产生新相的现象。
30、自扩散:不依赖于浓度梯度,而仅由热振动而产生的扩散。
31、互扩散:原子的运动形成浓度变化的扩散。
32、柯肯达尔效应:由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象,即柯肯达尔效应。
33、成分过冷:固溶体结晶时,尽管实际温度分布不变,但液、固界面前沿液相中溶质分布发生变化,液相的熔点也随着变化,这种由于液相成分改变而形成的过冷称为成分过冷。
34、区域熔炼:利用正常凝固的原理进行金属提纯的方法。
35、直线法则:在一定温度下,三元合金两相平衡时,合金的成分点和两个平衡相的成分点必然位于成分三角形内的同一直线上。
36、重心定律:当三元合金在一定温度下处于三相平衡时,合金的成分点为三个平衡相的成分点组成的三角形的质量重心,此即重心定律。
37、连接线:两平衡相成分存在着对应关系,连接对应成分的直线叫做连接线。
38、滑移系:一个滑移面和此面上的一个滑移方向的组合。
39、复滑移:由于晶体的转动,使得另一滑移系参加滑移,从而形成双滑移、多滑移系参加滑移,称为复滑移。
40、交滑移:两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程。