材料科学基础总结(金属)
材料科学基础考研知识点总结
材料科学基础考研知识点总结第一章原子结构和键合1.原子键合●金属键●离子键●共价键●氢键●范德华力:静电力诱导力色散力第二章固体结构1.晶体学基础●空间点阵和晶胞●七个晶系14种点阵2.金属的晶体结构●晶体结构和空间点阵的区别3.合金的相结构●晶相指数和晶面指数●晶向指数●晶面指数●六方晶系指数●晶带●晶面间距●晶体的对称性●宏观对称元素●极射投影●金属的晶体结构●三种典型的金属的晶体结构●多晶型性●置换固溶体●间隙固溶体●固溶体的围观不均匀性●影响固溶度的主要因素●固溶体的性质●中间相●正常价化合物●电子化合物●与原子尺寸因素相关的化合物●超结构(有序固溶体)4.常见离子晶体结构●离子晶体配位规则(鲍林规则)●负离子配位多面体规则(引入临界离子半径比值)●电价规则(整体不显电性)●负离子多面体共顶,棱和面规则(由于共用顶,棱和面间距下降,导致库仑力上升,稳定性下降)●不同种类正离子配位多面体规则(能量越高区域越分散)●节约规则(【俄罗斯方块原理】)●典型离子晶体结构●AB型化合物【CsCl结构 NaCl结构 ZnS型结构】●AB2型化合物结构【CaF2 萤石 TiO2金红石型结构】●硅酸盐的晶体结构●孤岛状硅酸盐●组群状硅酸盐●链状硅酸盐●层状硅酸盐●架状硅酸盐5.共价晶体结构第三章晶体中的缺陷1.点缺陷●点缺陷形成●点缺陷的平衡浓度2.位错●刃型位错●螺型位错●混合位错●伯氏矢量●位错运动●位错弹性性质(认识)●位错生成与增值●实际位错中伯氏矢量3.面缺陷●外表面与内表面(了解)●晶界和亚晶界●晶界的特性●孪晶界●相界第四章固体中的扩散1.扩散的表象理论●菲克第一定律●菲克第二定律●扩散方程●置换固溶体扩散(柯肯达尔效应)2.扩散热力学●扩散的热力学分析(上坡扩散)3.扩散的微观理论与机制●扩散机制●晶界扩散及表面扩散●扩散系数4.扩散激活能5.影响扩散的因素●温度●晶体结构●晶体缺陷●化学成分●应力作用6.反应扩散7.离子晶体中的扩散第五章材料的变形1.弹性变形●弹性的不完整性●包申格效应●弹性后效●弹性滞后2.黏弹性变形3.塑性变形●单晶体塑性变形●滑移●孪生●扭折●多晶体的塑性变形●晶粒取向的影响●晶界的影响●合金的塑性变形●单相固溶体塑性变形●影响因素●曲服现象●应变实效●多相合金的塑性变形●弥散分布型合金的塑性变形●塑性变形对组织性能影响●显微组织变化●亚结构变化●性能变化●形变织构●残余应力4.回复与再结晶●冷变形金属在加热时组织与性能的变化●回复●再结晶●晶粒的长大5.热加工●动态回复●动态再结晶●蠕变●超塑性第六章凝固1.相平衡和相率●吉布斯相律2.纯晶体的凝固●液态结构●晶体凝固的热力学条件●形核●晶粒长大●结晶动力学及凝固组织●凝固理论应用3.合金的凝固●正常凝固●区域熔炼●合金成分过冷4.铸锭组织与凝固技术●铸锭的宏观组织●铸锭的缺陷第七章相图1.二元相图基础●2.二元相图●匀晶相图●共晶相图●包晶相图●铁碳相图3.三元相图基●基本特点●表示方法●杠杠定律及重心定律第八章材料的亚稳态1.纳米材料2.准晶3.非晶态4.固态相变形成亚稳相●固体相变形成的亚稳相●固溶体脱溶分解产物●脱熔转变●连续脱溶●不连续脱溶●脱溶过程亚稳相●脱溶分解对性能影响●马氏体转变●特征●形态●贝氏体转变●钢中贝氏体转变特征●贝氏体转变的基本特征。
材料科学基础基础知识点总结
国第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式 2原子结合键(1)离子键与离子晶体 原子结合:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性; 离子晶体;硬度高,脆性大,熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷(2)共价键与原子晶体 原子结合:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性; 一原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子 材料(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱和性; 金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。
如金属 金属键:依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
(3) 分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱和性。
分子晶体:熔点低,硬度低。
如高分子材料氢键:(离子结合)X-H---Y (氢键结合),有方向性,如 0-H — O(4) 混合键。
如复合材料3结合键分类(1) 一次键(化学键):金属键、共价键、离子键。
(2) 二次键(物理键):分子键和氢键 4原子的排列方式(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序,各向异性(2)非晶体: ----------------------- 不规则排列。
长程无序,各向同性第二节原子的规则排列 一晶体学基础 1空间点阵与晶体结构 (1) 空间点阵:由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图 特征:a 原子的理想排列; 其中:空间点阵中的点一阵点。
它是纯粹的几何点,各点周围环境相同 描述晶体.............................................空间占阵(2) 晶体结构:原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列 特征:a 可能存在局部缺陷;b 可有无限多种。
2晶胞图1-6b 有14种。
1-5中最小排牆单元称之为架胞之为晶格 (1)―――:构成空间点阵的最基本单元。
(2) 选取原则:a 能够充分反映空间点阵的对称性;b 相等的棱和角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小(3) 形状和大小 一有三个棱边的长度 a,b,c 及其夹角a , B , 丫表示。
材料科学基础(总结)
液态金属的结构特点:“长程无序、短程有序、此起彼伏、时聚时散”液态金属中存在着浓度、结构和能量三大起伏减小晶粒尺寸的方法:①增加环境冷却能力,控制过冷度。
②化学变质法。
③增强液体流动。
④外加振动。
多相体系中的相平衡条件:任一组元在各相中的化学位相等。
金属热变形及对组织与性能的影响:热变形时再结晶能很快发生,材料始终保持高的塑性状态;热加工可以可使金属内部的组织与性能得以改善。
铸态下的粗大柱状晶和等轴晶破坏,重新再结晶形成细小的等轴晶粒;减小显微偏析,使铸锭内原有的内部气孔(未被氧化)和疏松等焊合,均化成分,减少缺陷;第二相和夹杂物沿流变方向分布,出现热纤维组织,使金属产生各向异性。
固体金属扩散的条件:存在扩散驱动力;扩散原子必须固溶;要有足够高的温度;要有足够长的时间。
柯肯达尔效应:在置换固溶体中由于两组元的原子以不同的速率相对扩散从而引起相应的扩散偶之间的界面标记漂移的现象称为柯肯达尔效应。
淬火钢的硬度与含碳量的关系:1、曲线1即为完全淬火后所得的硬度曲线,当C量低时,淬火后马氏体的硬度随碳量增加而升高;当C量高时,M f已在0℃以下,淬火后得到M+A 双相组织。
故随C量增高,A量增加,由于A硬度低,硬度反而下降。
曲线2,对于过共析钢采用的是高于AC1的不完全淬火,所得马氏体中碳含量即为该温度下A的饱和C浓度,温度不变时均相同,故随碳含量增高,硬度基本不变。
曲线3采用完全淬火并进行冷处理,使奥氏体全部转化为马氏体,所得即为马氏体硬度和碳含量关系。
如果过共析钢加热温度超过Acm,将导致渗碳体消失,奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大针状马氏体,残余奥氏体量增多,硬度和耐磨性降低,脆性增大;如果淬火温度过低,可能得到非马氏体组织,则钢的硬度达不到要求,过共析钢淬火通常是在Ac1以上30--50℃。
用位错理论解释低碳钢的应变时效现象:溶质原子向位错线下聚集过程是一个扩散过程,受扩散条件(时间和温度等)的控制。
材料科学基础总复习5
填空题1、金属材料在常温或低温下的塑性变形主要以滑移和孪生方式进行,滑移是在滑移系上进行,一个和组成了一个滑移系,滑移以后滑移面两侧的晶体位向关系,当滑移面上的分切应力大于时,处于的滑移系首先。
2、纯元素在均匀形核时,过冷度越大,则临界半径,形核功;界面能越大,则临界半径,形核功。
3、面心立方晶体结构的单位晶胞中含有个原子,原子半径为,致密度为,最密排面的晶面族指数为,若用该晶面族围成一个八面体,该八面体所有棱边的晶向族指数为,在每个晶胞中含有个八面体间隙,其数目是四面体间隙的倍,其尺寸比四面体间隙的(大/小)。
4、螺型位错的柏氏矢量与位错线,位错线与柏氏矢量同向的为螺型位错,反向的为螺型位错,根据柏氏矢量和位错线的关系,该位错线(能/不能)为曲线,刃型位错的位错线(能/不能)为曲线。
5、位错的滑移面是由和决定的平面,刃型位错的滑移面有个,螺型位错的滑移面理论上有个,刃型位错既可以做运动,又可以做运动,但不能进行运动,其易动性比螺型位错的(好/差)。
6、固体中,是唯一的物质迁移方式。
7、晶体的空间点阵分属于大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为,请列举除立方晶系外其他任意三种晶系的名称、、。
铜的晶体结构属于空间点阵。
8.、对同一种高分子材料而言,温度越链段越,分子链的柔性越好。
判断题1、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
2、同一种空间点阵可以由无限种晶体结构,而不同的晶体结构可以归属于同一种空间点阵。
3、相界面与晶界的主要区别是相邻两相,不仅位向不同,而且结构或成分也不相同。
4、非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大,其促进非均匀形核的作用越大。
5、单相固溶体合金在平衡结晶是,其液、固相的成分分别沿其液、固相线变化。
6、固态金属中原子扩散的驱动力是浓度梯度。
7、空间点阵只有14种,而晶体结构可以有无限种。
8、密排六方结构原子的最密排面的堆垛顺序为ABCABC…9、点缺陷是热平衡缺陷,在一定的温度时晶体中的点缺陷具有一定的平衡浓度。
材料科学基础知识点总结
材料科学基础知识点总结金属的晶体结构金属的晶体结构有面心立方、体心立方等不同类型。
不同类型的晶体结构具有不同的配位数、致密度、原子半径以及八面体、四面体间隙个数等特征。
晶向指数、晶面指数可以用来标定晶体的方向和面。
柏氏矢量和晶界具有特殊的性质,可以用来判断位错的类型和晶界的特征。
纯金属的结晶纯金属的结晶过程受到阻力和动力的影响,过冷度是理论结晶温度与实际结晶温度的差。
在铸锭的过程中,形成三晶区的原因是晶核的形成和生长过程中的热力学条件和结构条件。
细化晶粒的方法可以通过加入形核剂来实现。
相起伏是液态金属___的近程规则排列,起伏不定,不断变化。
1、晶粒细化晶粒细化是一种改善材料塑性和韧性的方法。
随着晶粒尺寸的减小,材料的塑性和韧性得到改善,同时强度也有所提高。
这是因为晶粒越小,位错塞集群中位错个数越少,从而增加了位错的运动阻力,提高了材料的强度。
晶粒细化的规律是,晶界越多、晶粒越小,材料的屈服强度越高。
根据___-配奇关系式σs=σ+Kd-1/2,晶粒的平均直径越小,材料的屈服强度越高。
晶粒细化的方法包括增加过冷度、变质处理、振动和搅拌等方法,以及通过正火和退火的热处理方法来细化晶粒。
在钢中加入强碳化物形成元素也可以实现晶粒细化。
2、第二相强化第二相强化是通过改变材料中第二相的形态和分布来提高材料的强度和硬度。
钢中第二相的形态主要有网状、片状和粒状三种。
网状Fe3C的析出会降低钢的机械性能,而片状和粒状的分布则可以提高钢的强度和硬度,但对塑性和韧性的影响不同。
片状分布时,片层间距越小,强度越高,塑性和韧性也越好。
而粒状分布时,颗粒越细小、分布越均匀,合金的强度越高,但对塑性的危害也越大。
无论是片状还是粒状,第二相都可以阻止位错的移动。
第二相强化的方法包括合金化,即加入合金元素,并通过热处理或变形来改变第二相的形态和分布。
3、固溶强化固溶强化是通过溶质原子的溶入来提高固溶体的强度和硬度,但会降低其塑性和韧性。
材料科学基础报告 金属材料的发展与展望
金属材料的发展和展望一、金属材料的发展过程材料的发展史就是人类社会的发展史,经历了石器、陶器、青铜器、铁器时代。
我们正处于多元材料时代,材料、能源、信息是现代社会的三大支柱。
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
金属材料一直扮演着重要的角色,例如陆、海、空、各类运输工具,桥梁、建筑、机械工具,国防重工业等。
金属材料发展的四个阶段:由公元前4300年用金、铜、铁铸造锻打制作出大马士革刀、日本武士剑等原始钢铁到十九世纪铁桥铁路的修筑建立学科基础,又由十九世纪中金属学、金相学发展到合金相图、位错理论等微观组织理论的发展。
微观理论的深入研究有原子扩散、马氏体相变、位错滑移,原子显微镜、电子显微镜等新仪器的产生又为进一步研究微观组织提供了可能性,随之产生了表面和界面科学。
材料科学研究了材料的核心关系,即结构和性能的关系,制造工艺决定了材料的结构,结构又决定了材料的性能,性能决定了它的用途。
材料科学和技术进入世界科技发展优先领域的第五位。
在面临环境保护、节约能源的情况下,新材料便应运而生。
现代金属材料有铝镁合金等先进结构材料、钛铝合金等高温合金材料、复合材料、超导材料、能源材料、智能材料、磁性材料、纳米材料等。
材料力学性能有强度、弹性、塑性、硬度等,物理性能有电学、磁学、热学、光学性质等。
对材料的研究方向正由力学性能慢慢向物性转变。
金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒。
可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。
二、金属材料的现状金属材料作为人类推动社会发展的重要载体之一,作为原料在人类的生产生活中已经被广泛应用,金属材料作为原料具有以下等特征,金属材料本身具备高弹性的模量,金属材料具有高强度的韧性,金属材料的强度硬度是其他同类原料所无法比拟的,在当代金属材料科学的不断成长下金属材料在所有材料的范畴中占据了非常非常重要的位置,在现实中,最常见的金属材料应用的领域有航天航空以及建筑工程等行业。
【材料科学基础】重点论述题总结(一)
【材料科学基础】重点论述题总结(一)一、原子键合1. 简述金属材料的性质与键合的关系金属键结合力主要是正离子和电子云之间的静电库仑力,对晶体结构没有特殊的要求,只要求排列最紧密,这样势能最低,结合最稳定。
金属晶体性质与键合关系:(1)金属内原子面之间相对位移,金属键仍旧保持,故具有良好的延展性;(2)在一定电位差下,自由电子可在金属中定向运动,形成电流,显示出良好的导电性;(3)随温度升高,正离子(或原子)本身振幅增大,阻碍电子通过.使电阻升高,则具有正的电阻温度系数;d)固态金属中,不仅正离子的振动可传递热能,且电子运动也能传递热能,故比非金属具有更好的导热性;(4)金属中的自由电子可吸收可见光的能量,被激发、跃迁到较高能级,因此金属通常不透明;(5)当激发出的电子跳回到原来能级时,将所吸收的能量重新辐射出来,使金属具有金属光泽;(6)金属的结合能比离子晶体和原子晶体要低一些,但过渡金属的结合能则比较大。
2. 依据结合力的本质不同,晶体中的键合作用分为哪几类?特点是什么?晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性,结合力很大。
共价键的特点是具有方向性和饱和性,结合力也很大。
金属键是没有方向性和饱和性的的共价键,结合力是离子间的静电库仑力。
范德华键是通过分子力而产生的键合,分子力很弱。
氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键,具有饱和性。
3. 结合键对材料物理及力学性能的影响对物理性能的影响(1)熔点:共价键、离子键的最高,高分子材料的最低;(2)密度:金属键的最高,共价键、离子键的较低,高分子材料的最低;(3)导电导热性:金属键最好,共价键、离子键最差。
对力学性能的影响(1)强度:结合键强,则强度也高,但还受组织的影响;(2)塑韧性:金属键最好,共价键、离子键最低;(3)弹性模量:共价键、离子键最高,金属键次之,二次键最低。
二、固体结构1. 置换固溶体溶解度的影响因素(1)晶体结构类型的影响溶质与溶剂晶体结构相同,是形成连续固溶体的必要条件。
材料科学基础总结
材料科学基础总结材料科学是研究各种材料成分、结构、组织和性能以及它们之间关系的科学。
材料的分类:用途分(机构材料和功能材料)属性(金属、非金属、有机高分子)材料科学的基础是材料科学研究的基础理论。
它在共同的理论基础上建立了各种材料(包括金属、陶瓷和聚合物材料)的微观结构和宏观结构规律,以指导材料的研究、生产、应用和开发。
金属键:金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键特点:电子共有,既不饱和也不定向,形成低能密堆结构。
性能:良好的导电性、导热性和延展性离子键:正负离子依靠它们之间的静电力结合在一起形成的键特点:无方向性、饱和性性能:高熔点硬度,良好的电绝缘性共价键:两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子队形成的化学键特点:饱和性、配位数较小、方向性性质:熔点高、质硬脆、导电能力差晶体:原子(离子或分子)在三维空间(各向异性、固定熔点)中有规律、周期性排列的物质空间点阵:将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点,即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列单元单元:取出空间晶格中具有代表性的基本单元作为晶格的组成单元。
选择原则:1.所选平行六面体应反映晶格的最高对称性2.平行六面体的等边数和角度应最大3.当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多4.晶胞应具有最小体积晶格:为了表达空间原子排列的几何规律,把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为结点,人为地将结点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称为晶格。
晶体方向:空间晶格中节点柱的方向。
空间中任意两个节点之间连接线的方向代表晶体中原子柱的方向。
晶面:空间中不在一直线任三个阵点的构成的平面,代表了晶体中原子面的方向。
常见的金属晶体结构:体心立方、面心立方、密排六方配位数:晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。
致密度(k):晶胞中原子所占的体积分数nvk?vn为晶胞原子数,v原子体积,v晶胞体积合金:两种或两种以上金属或金属与非金属通过熔炼、烧结或其他方法结合而形成的具有金属性质的物质。
胡赓祥第三版材料科学基础知识总结与复习答案
胡赓祥第三版材料科学基础知识总结与复习答案1. 金属的结构和性质金属的结构由晶格和晶界组成。
晶格是由金属原子按照一定的排列规律形成的三维结构,晶界是相邻晶粒之间的边界。
金属的性质受晶格结构和晶界的影响。
2. 金属的热处理金属的热处理包括退火、正火、淬火和回火等。
退火可改善金属的塑性和韧性,正火可提高金属的硬度和强度,淬火可使金属具有高硬度和高强度,回火可降低金属的脆性。
3. 金属的腐蚀与防护金属在环境中容易发生腐蚀,腐蚀会导致金属的性能下降。
常见的金属腐蚀方式包括电化学腐蚀、化学腐蚀和物理腐蚀。
为了防止金属腐蚀,可以采取防护措施,如涂层保护、金属合金化等。
4. 金属的力学性能金属的力学性能包括强度、韧性、硬度和塑性等。
强度指金属抵抗外力的能力,韧性指金属在受力下发生塑性变形的能力,硬度指金属抵抗划伤的能力,塑性指金属在受力下发生永久形变的能力。
5. 金属的疲劳与断裂金属在长期受到交变载荷作用下容易发生疲劳破坏,疲劳破坏是由于金属内部微小缺陷的逐渐扩展导致的。
金属的断裂是指在受到过大载荷作用下金属突然破裂。
为了预防金属的疲劳与断裂,可以采取措施如降低应力集中、提高材料的强度等。
6. 陶瓷材料的结构和性能陶瓷材料是由非金属元素形成的晶体结构,其特点是硬度高、耐磨损、耐高温等。
陶瓷材料的性能受晶体结构和晶界的影响。
7. 高分子材料的结构和性能高分子材料是由大量重复单元组成的聚合物,其特点是轻质、柔软、绝缘等。
高分子材料的性能受分子结构和分子链的影响。
8. 复合材料的结构和性能复合材料由两种或两种以上不同材料组成,通过界面连接形成整体性能。
复合材料的性能受组分材料、界面结构和相互作用的影响。
9. 材料的选型与设计材料的选型与设计需要考虑材料的性能、用途要求、成本等因素。
根据具体要求选择合适的材料,进行设计和优化。
10. 材料的制备与加工材料的制备与加工包括原材料的提取、合成和加工成形等过程。
不同材料需要采用不同的制备和加工方法。
材料科学基础重点总结5材料的强化途径
材料的强化强韧化意义希望材料既有足够的强度,又有较好的韧性,通常的材料二者不可兼得。
提高材料的强度和韧性,节约材料,降低成本,增加材料在使用过程中的可靠性和延长服役寿命提高金属材料强度途径强度是指材料抵抗变形和断裂的能力,提高强度可通过以下两种途径: 1 完全消除内部的缺陷,使它的强度接近于理论强度2 大量增加材料内部的缺陷,提高强度增加材料内部缺陷,提高强度,即在金属中引入大量缺陷,以阻碍位错的运动四种强化方式:固溶强化细晶强化形变强化(加工硬化)第二相粒子强化实际上,金属材料的强化常常是多种强化方式共同作用的结果。
材料强度 缺陷数量材料强度与缺陷数量的关系固溶强化:当溶质原子溶入溶剂原子形成固溶体时,使材料强度硬度提高,塑性韧性下降的现象。
强化本质:利用点缺陷(间隙原子和置换原子)对位错运动的阻力使金属基体获得强化强化机理:1溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变,对在滑移面上的运动的位错有阻碍作用;2位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用。
影响因素不同溶质原子所引起的固溶强化效果存在很大差别,影响因素主要有:1 溶质原子的原子数分数越高,强化作用也越大。
2溶质原子与基体金属的原子尺寸相差越大,强化作用也越大。
3间隙溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果。
4溶质原子与基体金属的价电子数相差越大,固溶强化作用越显着。
固溶强化效果与溶质原子的质量分数成正比关系。
大多数溶质原子在室温的溶解度比较小,为了提高固溶度从而提高固溶强化的效果,可以将其加热到较高温度,经过保温后快速冷却到室温,使溶质原子来不及析出而得到过饱和固溶体,这就是固溶处理。
经过固溶处理后还可以经过时效处理进一步提高其强度。
对过饱和固溶体在适当温度下进行加热保温,析出第二相,使强度硬度升高的热处理工艺称为时效。
时效硬化的本质是从过饱和固溶体中析出弥散第二相,属于第二相强化途径。
固溶和时效广泛用于有色金属的强化,如铜合金,铝合金,镁合金,钛合金等。
材料科学基础名词解释---自己总结
0、金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
0、晶胞:具有代表性的基本单元(即最小平行六面体)作为点阵的组成单元。
1、晶体:原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列,有固定熔点、各向异性。
2、晶带:所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带3、三种金属结构:面心立方、体心立方、密排六方结构5、固溶体:是以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶人其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。
分为置换固溶体和间隙固溶体5-1、中间相:两组元A 和B 组成合金时,除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外,还可能形成晶体结构与A,B 两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间,故通常把这些相称为中间相。
5-2、固溶体的微观不均匀性6、晶体缺陷:点缺陷是最简单的晶体缺陷,它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。
晶体点缺陷包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子,以及由它们组成的复杂点缺陷,如空位对、空位团和空位-溶质原子对等。
、6-1:位错:是晶体内的一种线缺陷,其特点是沿一条线方向原子有规律地发生错排;这种缺陷用一线方向和一个柏氏矢量共同描述。
刃型位错和螺型位错。
运动为滑移、攀移、交割6-2:交滑移:晶体中,出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移,这种滑移称为交滑移。
6-3:位错密度:单位体积晶体中所含的位错线的总长度,及p=L/v(cm-2)7、晶界:多数晶体物质是由许多晶粒所组成,属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界,它是一种内界面;而每个晶粒有时又由若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成,相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界。
8、孪晶是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系,这两个晶体就称为"孪晶",此公共晶面就称孪晶面。
孪晶界:共格孪晶界和非共格孪晶界9、相界:具有不同结构的两相之间的分界面称相界。
2023年材料科学基础知识点总结
金属学与热处理总结一、金属旳晶体构造重点内容:面心立方、体心立方金属晶体构造旳配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数旳标定;柏氏矢量具旳特性、晶界具旳特性。
基本内容:密排六方金属晶体构造旳配位数、致密度、原子半径,密排面上原子旳堆垛次序、晶胞、晶格、金属键旳概念。
晶体旳特性、晶体中旳空间点阵。
晶胞:在晶格中选用一种可以完全反应晶格特性旳最小旳几何单元,用来分析原子排列旳规律性,这个最小旳几何单元称为晶胞。
金属键:失去外层价电子旳正离子与弥漫其间旳自由电子旳静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。
位错:晶体中原子旳排列在一定范围内发生有规律错动旳一种特殊构造组态。
位错旳柏氏矢量具有旳某些特性:①用位错旳柏氏矢量可以判断位错旳类型;②柏氏矢量旳守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错旳柏氏矢量个部分均相似。
刃型位错旳柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。
晶界具有旳某些特性:①晶界旳能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积旳趋势;②原子在晶界上旳扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子旳富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以制止位错旳运动,提高材料旳强度。
二、纯金属旳结晶基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理旳概念。
铸锭旳缺陷;结晶旳热力学条件和构造条件,非均匀形核旳临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不停变化着旳近程规则排列旳原子集团。
过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度旳差称为过冷度。
变质处理:在浇铸前去液态金属中加入形核剂,促使形成大量旳非均匀晶核,以细化晶粒旳措施。
过冷度与液态金属结晶旳关系:液态金属结晶旳过程是形核与晶核旳长大过程。
从热力学旳角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。
根据T R k ∆∝1可知当过冷度T∆为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(21T G ∆∝∆)也为无穷大。
材料科学基础重点知识
第5章纯金属的凝固1、金属结晶的必要条件:过冷度-理论结晶温度与实际结晶温度的差;结构起伏-大小不一的近程有序排列的此起彼伏;能量起伏-温度不变时原子的平均能量一定,但原子的热振动能量高低起伏的现象;成分起伏-材料内微区中因原子的热运动引起瞬时偏离熔液的平均成分,出现此起彼伏的现象。
结晶过程:形核和长大过程交替重叠在一起进行2、过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。
从热力学看,没有过冷度结晶就没有趋动力。
根据R k 1T可知当过冷度T=0时临界晶核半径R为无穷大,临界形核功(G 1T2)也为无穷大,无法形核,所以液态金属不能结晶。
晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
孕育期:过冷至实际结晶温度,晶核并未立即产生,结晶开始前的这段停留时间3、均匀形核和非均匀形核均匀形核:以液态金属本身具有的能够稳定存在的晶胚为结晶核心直接成核的过程。
非均匀形核:液态金属原子依附于固态杂质颗粒上形核的方式。
临界晶核半径:△ G达到最大值时的晶核半径r*=-2 丫/ △ Gv物理意义:r<rc时,△ Gs占优势,故△ G>0晶核不能自动形成。
r>rc时,△ Gv占优势,故△ G<0晶核可以自动形成,并可以稳定生长。
临界形核功:△ GV=16ny 3/3 △ Gv形核率:在单位时间单位体积母相中形成的晶核数目。
受形核功因子和原子扩散机率因子控制。
4、正的温度梯度:靠近型壁处温度最低,凝固最早发生,越靠近熔液中心温度越高。
在凝固结晶前沿的过冷度随离界面距离的增加而减小。
纯金属结晶平面生长。
负的温度梯度:过冷度随离界面距离的增加而增加。
纯金属结晶树枝状生长。
5、光滑界面即小平面界面:液固两相截然分开,固相表面为基本完整的原子密排面,微观上看界面光滑,宏观上看由不同位向的小平面组成故呈折线状的界面。
粗糙界面即非小平面界面:固液两相间界面微观上看高低不平,存在很薄的过渡层,故从宏观上看界面反而平直,不出现曲折小平面的界面。
材料科学基础复习整理——金属材料
金属材料复习资料一、结构钢1、低合金结构钢2、表面硬化钢(渗碳钢)3、调质钢典型钢号碳及合金含量合金元素作用热处理工艺 及组织性能用途Q235、Q345(16Mn )、Q420(15MnVN );属于低碳, ωc<=0.2%,低合金,合金含量一般小于3%;主加元素Mn 固溶强化;辅加的V 、Ti 、Nb 、A 等可形成强氮(碳)化合物可弥散强化;Cu 、P 提高耐蚀性;稀土RE 净化金属;正火或正火+高温回火; S 或S 回; 高强度,足够的韧性、塑性及低温韧性,良好的焊接性和热、冷塑性加工性;桥梁、车辆、锅炉、船舶、压力容器、起重设备等 典型钢号碳及合金含量合金元素作用热处理工艺 及组织性能 用途20Cr、18Cr2Ni4WA 、20MnVB;C含量0.1%~0.25%; 主加元素Cr 、Mn 、Ti 、B 提高淬透性;辅加的Mo 、W 、V 、Ti 形成稳定的合金碳化物组织渗碳时奥氏体晶粒长大;渗碳后直接淬火+低温回火;表层组织细针状回火高碳马氏体+粒状碳化物+少量残余奥氏体;表硬内韧、高耐磨性,优良的热处理性能; 汽车和机床齿轮、发动机曲轴、凸轮轴等;4、弹簧钢5、滚动轴承钢典型钢号 碳及合金含量合金元素作用 热处理工艺 及组织性能 用途45、40Mn 、40MnVB 、40CrNiMoA;C 含量0.25%~0.5%; 主加元素Cr 、Mn 、Si 、Ni 、B 提高淬透性及固溶强化;辅加的Mo 、W 抑制第二类回火脆性,V 阻碍奥氏体长大,能细晶强韧化和弥散强化;最终热处理淬火+高温回火;组织S 回; 优良的力学性能(好的强度和韧性); 发动机连杆、曲轴、机床主轴等;典型钢号 碳及合金含量合金元素作用 热处理工艺 及组织性能 用途65、65Mn 、55Si2Mn 、50CrV A;碳素弹簧钢碳含量0.6%~0.9%;合金弹簧钢碳含量0.45%~0.7%; 主加元素Cr 、Mn 、Si 提高淬透性及回火稳定性、固溶强化基体;辅加的Mo 、W 、V 防止脱碳和过热;淬火+中温回火; 组织T 回;高的弹性极限和屈强比,高的疲劳极限,足够的塑性和韧性;汽车、火车上的各种板簧、螺旋弹簧、仪表弹簧; 典型钢号碳及合金含量合金元素作用热处理工艺 及组织性能用途二、工具钢性能要求:高的硬度和高的耐磨性;高的热硬性,高温工作状态(500~600℃)下保持较高的硬度;适当的韧性;成分与组织特点:通常使用状态是在回火马氏体基体上分布着细小的均匀的粒状碳化物。
材料科学基础知识点总结
材料科学基础知识点总结。
沉淀强化:沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。
如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在400~500℃或700~800℃进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度弥散强化:稳定的弥散碳化物可以细化晶粒。
在热处理加热过程中,新生相要长大,它的相界(晶界)就要行外推移,如果没有阻碍的话,这个推移速度是比较快的,也就是说晶粒长得很快,最终会很大。
如果有了稳定的弥散分布的碳化物的存在,这些碳化物对新相的晶界的推移有阻碍(驻扎)作用,使晶界推移速度减慢,使晶粒不易长大,从而显现出细化晶粒的效果。
冷脆性跟热脆性的区别:铁脆有两种情况一种是冷脆性一种是热脆性冷脆性金属材料在低温下呈现的冲击值明显降低的现象。
大多是含磷元素高引起,象当年泰坦尼克号沉船事件,后来有人分析是制船钢板冷脆性引起的。
另外碳也能增加钢的冷脆性和时效敏感性,使铁的可塑性和抗冲击性降低。
热脆性指某些钢材400~500℃温度区间长期停留后室温下的冲击值有明显下降的现象。
在高温时并不表现出脆性,只有用常温冲击试验才能表现出脆性上升,可比正常值下降50%~60%以上。
低合金铬镍钢、锰钢、含铜钢易有热脆性.当含硫量达到一定程度时,就会出现热脆性的性质.你的情况可能是含碳量多,或含有过量硫磷和溶铜。
铝合金的强化处理:1. 细化晶粒,从熔铸开始改善铸锭的晶粒度。
一般来说,晶粒越细小,其强度、塑性越高。
2.加工硬化,经过冷加工以后的型材强度提高,但塑性降低。
即抗拉强度提高,延伸率降低。
3.铝合金分为可热处理强化合金和不可热处理强化合金。
即某些合金可以通过固溶热处理+时效提高其强度。
其机理是2. 固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺3. 时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,便其缓缓地发生形,从而使残余应力消除或减少,人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为彻底.4. 根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。
材料科学基础总结
材料科学基础总结一、材料科学基础概述材料科学是研究材料的结构、性质、制备和应用的学科,其研究范围涵盖了无数种不同类型的材料,包括金属、陶瓷、高分子、半导体等。
材料科学是现代工程技术和制造业的基础,它对于推动社会经济发展和提高人民生活水平具有重要作用。
二、材料结构与性质1.原子结构原子是构成所有物质的最小单元,由原子核和电子组成。
原子核由质子和中子组成,电子围绕原子核运动。
原子中的电子层数目不同,每个层次能容纳的电子数也不同。
在化学反应中,原子通过失去或获得电子来形成离子。
2.晶体结构晶体是由具有规则排列方式的原子或离子组成的固体物质。
晶体可以分为单晶体和多晶体两种类型。
单晶体具有完整而连续的结构,因此其物理性质比多晶体更加稳定;而多晶体则由许多小颗粒组成,因此其物理性质会因颗粒的大小和排列方式不同而有所变化。
3.晶体缺陷晶体缺陷是指晶体中存在的各种不完整或失序的结构,包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指原子位置上的缺失或替换,线缺陷是指原子排列方向上的错位或位错,面缺陷是指晶体表面上的断裂或滑移。
4.材料性质材料性质是指材料在特定条件下表现出来的物理、化学和力学特征。
其中包括弹性模量、硬度、延展性、热膨胀系数等。
材料性质受到其结构和组成的影响,因此不同类型的材料具有不同的性质。
三、材料制备技术1.金属制备技术金属制备技术包括熔融法、粉末冶金法、电化学法等。
其中,熔融法是最常用的制备金属材料的方法之一,它通过将金属加热至其熔点以上使其熔化,并在冷却过程中形成固态结构;粉末冶金法则是通过将金属粉末压制成形,然后进行高温烧结,以形成致密的金属材料。
2.陶瓷制备技术陶瓷制备技术包括干压成型、注塑成型、挤出成型等。
其中,干压成型是最常用的一种方法,它通过将粉末与有机添加剂混合均匀后,在模具中施加高压力进行塑性变形,并在高温下进行烧结以形成致密的陶瓷材料。
3.高分子制备技术高分子制备技术包括聚合法、溶液法、膜拉伸法等。
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1、其内部结构包括四个层次:①原子结构;②结合键;③原子的排列方式;④显微组织。
2、结合键的定义:所谓结合键是指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。
3、化学键有:离子键、共价键、金属键。
物理键:氢键、分子间力4、共价键具有方向性、饱和性。
金刚石、单质硅、SiC、H2、O2、F2、碳-氢化合物。
5、共价晶体特点:结构稳定,熔点高,质硬脆,一般是绝缘体,其导电性能差。
6、离子键的特点:常温下,电绝缘体;在高温熔融状态时,正负离子在外电场作用下可以自由运动,即呈现离子导电性。
离子键没有方向性、无饱和性。
7、离子晶体的特点:离子键很强,故有高硬度、熔点,强度大,固体下不导电,熔融时才导电。
离子间发生相对位移,电平衡破坏,离子键破坏,脆性材料。
较高熔点(正、负离子间有很强的电的吸引力)8、金属键的定义:由金属正离子和自由电子之间互相作用而结合称为金属键。
9、金属键的特点:金属键无方向性,金属键无饱和性,具有高对称性。
10、金属键型晶体的特征:良好的延展性、良好的导电性、具有正的电阻温度系数、导热性好、金属不透明、具有金属光泽(自由电子可吸收可见光的能量)11、范德瓦尔斯键没有方向性和饱和性。
12、13、晶体的定义:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。
14、非晶体在整体上是无序的;近程有序。
15、晶体的特征:(1)周期性(不论沿晶体的哪个方向看去,总是相隔一定的距离就出现相同的原子或原子集团。
这个距离称为周期)液体和气体都是非晶体。
(2)有固定的凝固点和熔点(3)各向异性(沿着晶体的不同方向所测得的性能通常是不同的:晶体的导电性、导热性、热膨胀性、弹性、强度、光学性质)。
16、晶体与非晶体的区别17、a.根本区别:质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列b.晶体熔化时具有固定的熔点,而非晶体无明显熔点,只存在一个软化温度范围c.晶体具有各向异性,非晶体呈各向同性(多晶体也呈各向同性,称“伪各向同性”)18、点代表原子(分子或离子)的中心,也可是彼此等同的原子群或分子群的中心,各点的周围环境相同。
这种点的空间排列称为空间点阵(布拉菲点阵)(有14种)。
19、将阵点用一系列平行直线连接起来,构成空间格架叫晶格。
20、从点阵中能保持点阵特征的最基本单元叫晶胞。
21、空间点阵虽然只可能有14种,但晶体结构则是无限多的。
22、晶向指数意义:代表相互平行、方向一致的所有晶向24、晶向族:晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向,用<uvw>表示。
25、晶体结构中那些原子密度相同的等同晶向称为晶向轴26、不同晶向之间的夹角29、晶面族:晶体中具有相同条件(原子排列和晶面间距完全相同),空间位向不同的各组晶面,用{hkl}表示。
30、若晶面与晶向同面,则hu+kv+lw=0;.若晶面与晶向垂直,则u=h, k=v, w=l。
如(111)与[111]互相垂直,(110)与[110]互相垂直31、相交于某一晶向直线或平行于此直线的晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴.同一晶带中的晶面叫共带面。
32、设晶带轴的指数为[uvw],则晶带中任何一个晶面的指数(hkl)都必须满足:hu+kv+lw=0,满足此关系的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带。
33、已知两个非平行的晶面指数为(h1k1l1)和(h2k2l2)则其交线即为晶带轴的指数。
u=k1l2-k2l1,v=l1h2-l2h1,w=h1k2-h2k134、晶面间距(即相邻的两个平行晶面之间的垂直距离)35、低指数的晶面其面间距较大,而高指数面的面间距小。
例:{100}面的晶面间距最大,{120}面的间距较小,而{320}面的间距就更小。
36、晶面间距37、晶面夹角⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎫⎝⎛+++=++=++=六方系立方系正交系2222222222)(341)()()(1clakhkhdlkhadclbkahdhklhklhkl38、39、配位数(CN ):晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。
40、致密度(K ):晶胞中原子所占的体积分数,n 为晶胞原子数,v 原子体积,V 晶胞体积。
41、二、晶体缺陷1、把实际晶体中偏离理想点阵结构的区域称为晶体缺陷。
2、点缺陷:在三维方向上尺寸都很小(远小于晶体或晶粒的线度)的缺陷。
3、金属中常见的基本点缺陷有空位、间隙原子和置换原子。
4、空位:空位就是未被占据的原子位置;5、间隙原子:间隙原子可以是晶体中正常原子离位产生,也可以是外来杂质原子;6、置换原子:位于晶体点阵位置的异类原子。
7、离位原子迁移到晶体的表面上,这样形成的空位通常称为肖脱基缺陷;8、可迁移到晶体点阵的间隙中,这样的空位称弗兰克尔缺陷。
9、晶体中点缺陷的存在,一方面造成点阵畸变,使晶体的内能升高,增大了晶体的热力学不稳定性;另一方面,由于增大了原子排列的混乱程度,并改变了其0.74 12 6 密排六方 (hcp) 0.74 12 4 面心立方 (fcc) 0.68 8 2 体心立方 (bcc ) 致密度(K ) 配位数(CN ) 原子数 原子半径 结构特点 a r 43=a r 21=a r 42=V nv K =周围原子的振动频率,又使晶体的熵值增大。
熵值越大,晶体便越稳定。
10、点缺陷对性能的影响:(1)点缺陷存在使晶体体积膨胀,密度减小。
(2)点缺陷引起电阻的增加。
(3)过饱和点缺陷(如淬火空位、辐照缺陷)还提高了金属的屈服强度。
11、空位是热力学上稳定的点缺陷12、线缺陷就是在两个方向上尺寸很小,在一个方向上尺寸很大的缺陷。
位错是晶体内部一种有规律的管状畸变区13、位错可分为刃性位错和螺型位错。
14、把多余半原子面在滑移面以上的位错称为正刃型位错,用符号“┻”表示;反之为负刃型位错,用“┳”表示。
15、滑移面必定是同时包含有位错线和滑移矢量的平面,16、螺型位错的结构特征:无额外的半原子面,原子错排程轴对称,分右旋和左旋螺型位错;一定是直线,与滑移矢量平行,位错线移动方向与晶体滑移方向垂直; 滑移面不是唯一的,包含螺型位错线的平面都可以作为它的滑移面;位错周围点阵也发生弹性畸变,但只有平行于位错线的切应变而无正应变,即不引起体积的膨胀和收缩;位错畸变区也是几个原子间距宽度,同样是线位错。
17、滑移矢量与位错线成任意角度,这种晶体缺陷称为混合型位错。
18、位错线不能在晶体内部中断。
19、位错线:只能或者连接晶体表面(包括晶界),或者连接于其它位错,或者形成封闭的位错环。
20、柏氏矢量b 越大,位错周围的点阵畸变也越严重21、柏氏矢量的模|b |称为位错强度。
22、刃型位错:柏氏矢量b ⊥位错线;23、螺型位错:柏氏矢量b ∥位错线,其中同向为右螺,反向为左螺。
24、一根不分叉的任何形状的位错只有一个柏氏矢量。
相交于一点的各位错,同时指向结点或离开结点时,各位错的柏氏矢量 b 之和为零。
25、位错线不能中断于晶体的内部,而只能终止在晶体表面或晶界上,即位错线的连续性。
26、位错的柏氏矢量:柏氏矢量模:27、刃位错的运动:可有滑移和攀移两种方式。
螺位错的运动:只作滑移、而不存在攀移。
滑移:位错线沿着滑移面的移动。
攀移:位错线垂直于滑移面的移动。
28、正刃位错滑移方向与外力方向相同;负刃位错滑移方向与外力方向相反。
[]uvw ka b =222w v u ka b ++=29、30、位错的攀移:指在热缺陷或外力作用下,位错线在垂直其滑移面方向上的运动,结果导致晶体中空位或间隙质点的增殖或减少。
31、攀移的实质:是多余半原子面的伸长或缩短。
32、刃位错:除可在滑移面上滑移外,还可在垂直滑移面的方向上进行攀移运动。
33、螺位错:没有多余半原子面,故无攀移运动。
34、常把多余半原子面向上移动称正攀移,向下移动称负攀移。
35、攀移与滑移不同:1)攀移伴随物质的迁移,需要空位的扩散,需要热激活,比滑移需更大能量。
2)低温攀移较困难,高温时易攀移。
在许多高温过程如蠕变、回复、单晶拉制中,攀移却起着重要作用。
3)攀移通常会引起体积的变化,故属非保守运动。
4)作用于攀移面的正应力有助于位错的攀移。
压应力将促进正攀移,拉应力可促进负攀移。
5)晶体中过饱和空位也有利于攀移。
36、变形过程中位错肯定是以某种方式不断增殖,而能增值位错的地方称为位错源。
37、过饱和空位的聚集成片也是位错的重要来源。
38、晶界易成为位错运动的障碍物,位错间的相互作用也可产生障碍。
39、割阶则与原位错线不在同一滑移面上,除非割阶产生攀移,否则,割阶就不能随主位错线一道运动,成为位错运动的障碍,常称此为割阶硬化。
40、面缺陷:在两个方向上尺寸很大,在一个方向上尺寸很小的缺陷。
41、属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界;42、而每个晶粒有时又由若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成,相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界。
43、相邻晶粒的位向差小于10°的晶界称为小角度晶界。
44、相邻晶粒的位向差大于10°的晶界称为大角度晶界。
45、孪晶是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系,这两个晶体就称为“孪晶(twin)”,此公共晶面就称孪晶面。
46、具有不同结构的两相之间的分界面称为“相界”。
按结构特点,相界面可分为共格、半共格和非共格相界三种类型。
47、晶粒越细,材料的强度越高,这就是细晶强化。
固体中的相结构1、合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属,经过熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。
2、通常把组成合金的最简单、最基本而且能独立存在的物质称为组元。
3、合金相(简称相):材料中结构相同、成分和性能均一的组成部分。
(如单相、两相、多相合金。
)。
4、固溶体是一种组元(溶质)溶解在另一种组元(溶剂,一般是金属)中,其特点是溶剂(或称基体)的点阵类型不变,5、固溶体的特点:点阵类型和溶剂点阵类型相同;固溶体中的结合键主要是金属键。
6、分类:按照溶质原子在溶剂点阵中所占据的位置不同,可分为置换固溶体和间隙固溶体;按溶解度大小可分为无限固溶体和有限固溶体;按各组元原子在点阵中排列的秩序性可分为无序固溶体和有序固溶体。
7、置换式固溶体在一定条件下可能是无限固溶体,但间隙固溶体都是有限固溶体。
8、影响置换固溶体固溶度的大小因数:a)组元的晶体结构类型:晶体结构相同是组元间形成无限固溶体的必要条件;如果溶质与溶剂的晶体结构类型相同,则溶解度通常也较不同结构时为大;b)原子尺寸因素:指形成固溶体的溶质原子半径与溶剂原子半径的相对差值大小,常以⊿r表示。
⊿r =(r A-r B)/r A×100% ,⊿r越大,固溶度越小,这是因为溶质原子溶入将引起溶剂晶格产生畸变。