第一章金属的晶体结构教材

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《固体物理学》房晓勇主编教材-习题解答参考01第一章晶体的结构

a1 ⋅ n = h1d , a2 ⋅ nh2 d , a3 ⋅ n = h3d ,
假定 h1 , h2 , h3 不是互质的数，则有公约数 p，且 p>1；设 k1 , k2 , k3 为互质的三个数，满足
h1 h2 h3 = = =p k1 k2 k3
则有
a1 ⋅ n = k1 pd , a2 ⋅ nk2 pd , a3 ⋅ n = k3 pd ,
a2 a3 a1
（1）按基矢 a1 , a2 , a3 在空间作重复平移，就可得到它的布喇菲格子，因为此晶体是简单格子，因此晶体中原子位置可以认为与格点重合。由右图可见，它是体心立方布喇菲格子，属于立方晶系。
−27 3 （2）原胞体积 Ω = a1 • a2 × a3 = 3i • ⎡3 j ×1.5 i + j + k ⎤ = 13.5 × 10 m
3 (i − j + k ) 2 3 (i + j − k ) 2
a3 = a + b − c =
a1 , a2 , a3 对应体心立方结构. a1 , a2 , a3 满足选作基矢的充分条件.可见基矢为, a1 = 3i ， a 2 = 3j ， a 3 = 1.5(i + j + k ) ,的晶体为体心立方结构.
（ 3 ）在面心立方的结晶学原胞中，设原子半径为 R ，则原胞的晶体学常数
a = 2 2 R ，则面心立方的致密度为：
4 4 4 ⋅ πR 3 2 ⋅ πR 3 3 α = 33 = = a (2 2 R) 3 2π 6
（4）在六角密积的结晶学原胞中，设原子半径为 R ，则原胞的晶体学常数 a = 2 R ， c = ( 2 6 / 3) a = (4 6 / 3) R ，则六角密积的致密度为：

第一章-金属的晶体结构(共118张PPT)可修改全文

(3) 不需最小整数化； (4) 〔1 1 1〕
B面：
(1) 该面与z轴平行，因此x=1，y=2， z=∞； (2) 1/x=1，1/y=1/2，1/z=0； (3) 最小整数化1/x=2，1/y=1，1/z=0； (4) 〔2 1 0〕
C面：
(1) 该面过原点，必须沿y轴进行移动，因此x= ∞ ，y=-1，z=∞ (2) 1/x=0，1/y=-1，1/z=0； (3) 不需最小整数化；(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系，描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径： r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ－Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕〔了解〕
金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽：吸收了能量从被激发态回到基态时所产生的幅射；
良好的塑性：在固态金属中，电子云好似是一种流动的万能胶，把所有的正离子都结合在一起，所以金属键并不挑选结合对象，也无方向性。当一块金属的两局部发生相对位移时，金属正离子始终“浸泡〞在电子云中，因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经受较大的变形而不断裂。

金属的晶体结构课程设计

金属的晶体结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握金属晶体结构的基本概念，包括晶格、晶胞和晶面等；2. 使学生了解金属晶体结构的分类及其特点，如面心立方、体心立方和六方最密堆积等；3. 引导学生了解金属晶体结构与性能之间的关系，如塑性、韧性、硬度等。

技能目标：1. 培养学生运用X射线衍射、电子显微镜等实验方法分析金属晶体结构的能力；2. 培养学生运用模型构建、计算软件等工具，对金属晶体结构进行预测和计算的能力；3. 培养学生运用所学知识解决实际工程问题，如优化金属加工工艺、提高材料性能等。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对金属晶体结构研究的兴趣，激发其探索科学的精神；2. 培养学生关注金属材料在实际应用中的性能和可持续发展，提高其社会责任感和使命感；3. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人分享、交流学术观点和成果。

本课程针对高中年级学生，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的科学思维和动手能力。

课程目标旨在使学生在掌握金属晶体结构基本知识的基础上，能够运用所学分析和解决实际问题，同时培养学生的情感态度价值观，为我国金属材料领域培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 金属晶体结构基本概念：晶格、晶胞、晶面、晶向等；- 教材章节：第二章第三节2. 金属晶体结构的分类及特点：面心立方、体心立方、六方最密堆积等；- 教材章节：第二章第四节3. 金属晶体结构与性能关系：塑性、韧性、硬度等；- 教材章节：第二章第五节4. 实验研究方法：X射线衍射、电子显微镜等；- 教材章节：第三章第一节5. 金属晶体结构模型构建与计算：模型构建、计算软件等；- 教材章节：第三章第二节6. 金属晶体结构在实际应用中的优化：金属加工工艺、材料性能等；- 教材章节：第三章第三节教学内容安排和进度：第一课时：金属晶体结构基本概念及分类第二课时：金属晶体结构与性能关系第三课时：实验研究方法及金属晶体结构模型构建第四课时：金属晶体结构在实际应用中的优化三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解金属晶体结构的基本概念、分类及性能关系等理论知识。

《金属学与热处理》教学大纲

《金属学与热处理》教学大纲
一、课程基本信息
1.课程中文名称：金属学与热处理
2.课程英文名称：Metallographic and Thermal Treatment
3.总学时：108学时（其中理论80学时，实验28学时）
4.总学分：6学分
二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务
本课程是金属材料工程专业的专业必修课。

它是研究金属材料的成分、组织结构和性能之间关系，研究金属固态相变的基本原理和规律，研究如何控制材料内部组织，充分挖掘材料潜力的理论与方法的一门课程。

通过本课程的学习，使学生系统掌握金属学基本理论及基本知识，掌握金属组织特点及固态相变原理，掌握热处理工艺对组织、性能的影响规律，培养学生分析问题解决问题的能力，为后续课程的学习打下基础。

三、教学内容与教学基本要求
四、考核方式
作业完成情况，上课出勤率，上课提问, 考试
五、成绩评定
平时成绩20%（包括作业完成情况，上课出勤率，上课提问），考试成绩占80% 。

作业要求独立思考、独立完成。

六、本课程对学生创新能力培养的措施
1.加强实验教学环节，提高学生理论联系实际的能力。

2.布置一定的课外自学内容，培养学生自学能力。

通过自学，了解当代本学科的水平，发展动态，为以后工作奠定基础。

七、教材与参考书
教材：崔忠圻主编：《金属学与热处理》，机械工业出版社，2007年5月第2版
参考书：石德珂主编：《材料科学基础》，机械工业出版社，2003年7月第2版。

材料科学基础上海交大第三版

材料科学基础上海交大第三版介绍材料科学是研究材料结构、组成、性能和制备方法的学科，具有重要的理论基础和实际应用。

本文将探讨《材料科学基础上海交大第三版》这本教材的内容和意义。

教材概述《材料科学基础上海交大第三版》是由上海交通大学材料科学与工程学院编写的教材。

该教材系统地介绍了材料科学的基本概念、原理和技术。

它以全面、详细和深入的方式讲解了各种材料的结构、性能、制备和应用。

该教材的第三版相对于前两版进行了进一步的修订和更新，新增了一些最新的科研成果和实践经验。

重要章节第一章：材料科学基础该章介绍了材料科学的基本概念、发展历史和研究方法。

它讲解了材料的分类、性能评价和性能调控等内容。

通过学习该章，读者可以对材料科学有一个整体的认识。

第二章：金属材料该章主要讲解了金属材料的结构和性能。

它详细介绍了金属晶体结构、缺陷和相变等基本概念，以及金属的力学、热学和电学性能。

同时，该章还介绍了金属材料的制备方法和应用领域。

第三章：陶瓷材料该章介绍了陶瓷材料的结构和性能。

它详细讲解了陶瓷的晶体结构、缺陷和相变等基本概念，以及陶瓷的力学、热学和电学性能。

此外，该章还介绍了陶瓷材料的制备方法和应用领域。

第四章：高分子材料该章主要介绍了高分子材料的结构和性能。

它详细阐述了高分子的聚合反应、分子构象和玻璃化转变等基本概念，以及高分子的力学、热学和电学性能。

同时，该章还介绍了高分子材料的制备方法和应用领域。

第五章：复合材料该章介绍了复合材料的结构和性能。

它详细讲解了复合材料的基体材料、增强材料和界面等基本概念，以及复合材料的力学、热学和电学性能。

此外，该章还介绍了复合材料的制备方法和应用领域。

重要实验实验一：金属的晶体结构研究该实验旨在通过实际操作，观察金属的晶体结构，并了解金属的晶体缺陷。

通过该实验，学生可以进一步理解金属的结构与性能之间的关系。

实验二：陶瓷材料的力学性能测定该实验旨在通过实验测定方法，了解陶瓷材料的力学性能。

《金属的晶体结构》PPT课件

晶粒——金属晶体中，晶格位向基本一致，并有边界与邻区分开的区域。（P18图2—8）
晶界——晶粒之间原子排列不规则的区域。
实际金属晶粒大小除取决于金属种类外，主要取决于结晶条件和热处理工艺。
亚晶粒——晶粒内部晶格位向差小于2°、3° 的更小的晶块。
亚晶界——亚晶粒间的过渡区。
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属于体心立方晶格的常用金属：α铬、钨、钼、钒、α铁、 β钛、铌等。
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5
2、面心立方晶格（P14）
晶格参数：a=b=c；α=β=γ=90°；晶胞的八个角上各有一个原子，立方体六个面的面心各有一个原子。每个晶胞中原子数为4=1/8×8+1/2×6
属于面心立方晶格的常用金属：γ铁、铝、铜、镍等。
非金属元素有规则的嵌入金属元素晶格的间隙中a当非金属原子直径与金属原子直径比值小于059时形成简单晶格的间隙化合物称间隙b当非金属原子直径与金属原子直径比值大于059时则不能产生间隙相而形成复杂结构的间隙化合物
第二章金属的晶体结构（P11）
第一节纯金属的晶体结构第二节合金的晶体结构
☆根据原子在物质内部的排列方式，可将固态物质分为两大类： 1）晶体——内部原子呈规则排列的物质。如固态金属；2）非晶体——内部原子无规则排列的物质。如松香、玻璃等。
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作业（P25）
第1题第3题第8题
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祝各位身体健康、工作顺利、家庭幸福。
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锌、铅）
组元：组成合金的最基本的、能独立存在的物质。组成合金的各个化学元素及稳定的化合物
都是组元。合金中有几种组元就称之为几元合

《金属材料与热处理》教材习题答案：第一章金属的结构与结晶

《金属材料与热处理》教材习题答案第一章金属的结构与结晶1．什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？想一想，除了金属，你在生活中还见过哪些晶体？答：原子呈有序、有规则排列的物质称为晶体；而原子呈无序、无规则堆积状态的物质称为非晶体。

晶体一般具有规则的几何形状、有一定的熔点，性能呈各向异性；而非晶体一般没有规则的几何形状和一定的熔点，性能呈各向同性。

生活中常见的食盐、冰糖、明矾等都有是典型的晶体。

2．什么是晶格和晶胞？金属中主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有何特点？答：假想的能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格。

晶格是由许多形状、大小相同的小几何单元重复堆积而成的。

我们把其中能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元称为晶胞。

金属中主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三种晶格类型，体心立方晶格的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心；面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体六个面的中心；密排六方晶格的晶胞是一个正六棱柱，原子除排列于柱体的每个顶点和上、下两个底面的中心外，正六棱柱的中心还有三个原子。

3．晶体在结构上有哪些缺陷？答：常见的晶体结构缺陷有晶界、亚晶界、位错（刃位错、螺旋位错）以及间隙、空位、和置代原子等。

4．什么是结晶？结晶由哪两个基本过程组成？答：生产上将液态金属凝固的过程称为结晶。

金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程所组成，并且这两过程是同时进行的。

5．晶粒大小对金属材料性能有什么影响？铸件在浇注过程中是如何细化晶粒的？答：金属结晶后，一般是晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好，所以控制材料的晶粒大小具有重要的实际意义。

铸件在浇注过程中为了得到细晶粒的铸件，常采取以下几种方法：增加过冷度，进行变质处理，采用振动处理等。

6．什么是同素异构转变？具有同素异构转变的金属有哪些？答：在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。

《金属材料与热处理》教案

天然水晶和普通玻璃a）天然水晶b）普通玻璃晶体内部原子排列模型晶格和晶胞示意图a）晶格b）晶胞三、金属晶格的类型、体心立方晶格（9个原子）、面心立方晶格（14个原子）、密排六方晶格（17个原子）四、单晶体与多晶体晶粒——组成金属的小晶体。

晶界——由晶粒间不规则排列的原子构成。

五、金属的晶体结构的缺陷晶体缺陷——由于各种原因，实际晶体中原子的规律排列受到干扰和破坏，使晶体中的某些原子偏离正常位置，造成原子排列的不完全性。

点缺陷——空位、间隙原子和置代原子2．线缺陷——位错位错的特点之一是很容易在晶体中移动，的运动来实现的。

在晶体中，位错的晶格畸变发生在沿半原子面端面的狭长区域，陷。

单晶体示意图多晶体示意图刃型位错示意图 a ）立体图 b ）平面图课后小结】基本概念：一、晶体与非晶体二、晶体的结构的概念三、金属晶格的类型晶界过渡结构示意图亚晶界结构示意图钢锭浇铸示意图a）浇铸示意图b）钢锭1—盛钢桶2—滑动水口3—钢锭模4—钢液5—底盘液体 --> 晶体液体 --> 固体（晶体或非晶体）二、晶粒大小对金属材料的影响晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。

形核率——单位时间、单位体积所形成的晶核数，用字母N表示。

特点：1、金属的同素异构转变是一个重结晶过程，有恒定的转变温度；转变时需要一定的过冷度；释放结晶潜热；转变过程（晶核的形成和长大过程）2、转变时，晶核优先在原晶粒晶界中产生，大小会影响新晶粒大小，原晶粒越细，转变后可得到更细小的晶粒．内力内力——工件或材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力。

任何一种材料，在未受到外力作用时，内部原子之间都有平衡的相互作用的原子力，以保持其固定的形状。

当受到外力作用时，原来的平衡被破坏，其中任何一个小单元都和邻近的各小单元之间产生了新的力（内力）强调：内力是在外力作用下，材料内部产生的那部分相互作用力。

晶体学基础第1章-课件1

晶体学基础绪论刘彤固体中的晶体气态：内部微粒（原子、分子、离子）无规运动液态：内部微粒（原子、分子、离子）无规运动固态：内部微粒（原子、分子、离子）振动自然界中绝大多数固体物质都是晶体。

如：食盐、冰糖、金属、岩石等。

¾单质金属和合金在一般条件下都是晶体。

¾一些陶瓷材料是晶体。

¾高聚物在某些条件下也是晶体。

“德里紫蓝宝石”如何在千姿百态的晶体中发现其规律？熔体凝固液相结晶晶体并非局限于天然生成的固体人工单晶飞机发动机叶片飞机发动机晶体的共同规律和基本特征?水晶石英晶体具有规则的凸多面体外形。

α石英的内部结构大球代表小球代表晶体的概念NaCl的晶体结构晶体（crystal）：其内部质点（原子、分子或离子）在3维空间周期性重复排列的固体。

也称具有格子构造的固体。

晶体材料：单晶，多晶¾在一个单晶体的范围内，晶格中的质点均呈有序分布。

多晶体内形成许多局限于每个小区域内的有序结构畴，但在畴与畴之质点的分布是无序的或只是部分有序的。

晶界（晶体缺陷）Be 2O 3非晶体Be 2O 3 晶体分子晶体（范德华力）晶体学的发展历史¾有文字记载以前，人们对矿物晶体瑰丽的色彩和特别的多面体外形引起了的注意，开始观察研究晶体的外形特征。

¾17世纪中叶，丹麦学者斯丹诺（steno）1669年提出面角守恒定律，这可以说是晶体学作为一门正式科学的标志，它找出了晶体复杂外形中的规律性，从而奠定了几何晶体学的基础。

¾1801年，法国结晶学家阿羽依（Haüy）基于对方解石晶体沿解理面破裂现象的观察，发现晶体学基本定律之一的整数定律。

¾1805-1809年，德国学者魏斯(Weiss)发现晶带定律以及晶体外形对称理论。

几何晶体学发展到了相当高的程度。

¾1830年，德国学者赫塞尔（Hessel)推导出描述晶体外形对称性的32种点群。

¾1837年，英国学者米勒（Miller）提出晶面在三维空间位置的表示方法---米勒指数。

《金属材料学》课程教学大纲

《金属材料学》课程教学大纲《金属材料学》课程教学大纲一、课程说明课程名称：金属材料学所属专业：材料物理专业课程性质：专业基础课学分：3 课程简介：《金属材料学》是一门综合性和应用性较强的专业必修课。

根据材料物理专业先修课程和教学内容，本课程包括金属学和金属材料两大部分，其中金属学的内容作为《材料科学基础》课程的补充和深入，金属材料部分在《材料科学基础》、《材料力学性能》等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。

课程的学习，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。

目标与任务；通过本课程的学习主要掌握：1.金属材料的成份、组织结构及性能三者间的关系，金属的基本理论和知识。

2.合金元素在钢中的作用、原理和规律；3.钢的热处理原理以及其与合金化的配合；4.掌握各类铸铁的成分组织和性能特点；5.常用有色金属及其合金的成分、性能和热处理特点. 先修课程：《材料科学基础》、《材料力学性能》等。

教材与主要参考书。

教材：《金属学与热处理》第二版，崔忠圻主编，哈尔滨工业大学出版社。

参考书：《金属材料学》第二版，吴承建陈国良强文江等编著，冶金工业出版社。

《金属材料学》第二版，戴起勋主编程晓农主审，化学工业出版社。

《材料科学基础》，胡赓祥、蔡荀主编，上海交通大学出版《材料科学基础》，潘金生等编，清华大学出版社二、课程内容与安排绪论讲授，2学时内容及基本要求 1.金属材料的发展概况。

2.了解金属材料在国民经济中的地位与作用。

3.本课程的性质、地位和任务。

第一章金属的晶体结构第一节金属的结合方式第二节金属的晶体结构第三节实际金属的晶体结构教学方法与学时分配讲授，5学时内容及基本要求主要内容：1．组成材料的原子间的键合方式及其与性能间的关系。

2．晶体学基础的基本概念和应用。

4. 点缺陷、线缺陷、面缺陷。

5. 刃型位错、螺型位错的结构特征、应力场、相互作用、增殖及其对性能的影响。

材料科学基础第一章2-2典型的晶体结构中的间隙

rR a 2
四面体间隙：
r R 5a 4
•
••*•• ••
•• ••
3、为什么C（碳）在-Fe中的固溶度比在-Fe中要小很多？
-Fe：BCC结构，八面体间隙小，0.155 -Fe：FCC结构，八面体间隙大，0.414
问题：对BCC结构来说，间隙原子到底排在什么位置？
• ••*•• •• •• ••
2 1 0.41
6. HCP结构—四面体间隙
7c 8
1c 8
5c 3c 8 8
2 6 2 1 3 2 12
C轴
棱
3
晶胞内
→相当于2个/原子
For HCP
di da x 3 c
22
8
c 8 a3
7c 8
1c 8
da a
c
di 3 1 0.22
2
da 2
5c 3c 8 8
a x 3c 8
1. 在FCC和BCC结构的铁中，哪个由于间隙碳原子引起的晶格畸变较大？
2. 假设所有的间隙都被碳原子填充，请计算两种结构的铁中碳原子所占的比例。
3a 3
Summary：典型的晶体结构的几何特征
晶体结构
每个晶胞中的原子数
配位数
堆垛系数
八面体间隙
数量/原大小
子数
r/R
四面体间隙
数量/原大小子数 r/R
FCC
4
12
0.74 4/4=1 0.414 8/4=2 0.225
BCC
2
8
0.68 6/2=3 0.155 12/2=6 0.291
4、为什么C（碳）在-Fe中的扩散要比在-Fe中快？
1）-Fe：BCC结构，＝0.68，结构松散 -Fe：FCC结构，＝0.74，结构致密

金属学常识(专业技术-金属1)

混合物）电子显微镜观察组织
第二章
铁碳合金
目前，合金状态图主要是通过实验测定的，且测定合金状态图的方法很多，但应用最多的是热分析法。以Cu—Ni合金相图测定为例，说明热分析法的应用及步骤：（1）配制不同成分的合金试样，如Ⅰ纯铜；Ⅱ75%Cu+25%Ni；Ⅲ50%Cu+50%Ni；合金Ⅳ 25%Cu+75%Ni；Ⅴ：纯Ni。（2）测定各组试样合金的冷却曲线并确定其相变临界点；（3）将各临界点绘在温度—合金成分坐标图上；（4）将图中具有相同含义的临界点连接起来，即得到Cu、Ni合金相图。
纯铁的冷却曲线
γ-Fe→α-Fe的同素异构转变过程示意图
第一章金属的结构与结晶纯铁的同素异构转变液态纯铁在1538℃进行结晶，得到具有体心立方晶格的δ-Fe，继续冷却到1394 ℃时发生同素异构转变，δ-Fe转变为面心立方晶格的 -Fe，再冷却到912℃时又发生同素异构转变，γ-Fe转变为体心立方晶格的α—Fe，如再继续冷却到室温，晶格的类型不再发生变化。
热分析法装臵示意图
1—电炉 2—坩埚 3—金属液 4—热电偶
纯金属的冷却曲线
第一章金属的结构与结晶实际结晶温度(T1)低于理论结晶温度(T0)这一现象称为‚过冷现象‛。理论结晶温度和实际结晶温度之差称为过冷度(△T=T0-T1)。金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。
晶界处的原子排列是不规则的，原子处于不稳定的状态。在一颗晶粒内部，小晶块，它们相互嵌镶成一颗晶粒，这些小晶块称为亚晶粒，亚晶粒之间的界面称为亚晶界，亚晶界处的原子排列与晶界相似，也是不规则的。
亚晶示意图晶界的过渡结构示意图

金属材料与热处理教案

如：炒锅、水杯、钥匙、椅子、水龙头、工艺品
生产生活中常见到一些机械零件因受力过大被破坏，而失去工作能力。如：拧断
的钥匙、弯曲的自行车辐条、扣的螺栓等。总结机械零件常见损坏形式
变形
V断裂
磨损
主要原因：材料的实际使用性能达不到工作要求。
使用性能：为保证机械零件或工具正常工作，材
巳料应具务的性能（力学、物理、化学性能等）。此性能决定了金属村性能料的应用范围、安全可靠性和使用寿命等。
2.晶界的作用
晶界处原子排列比较紊乱，阻碍位错的移动，因而阻碍了滑移。晶界越多，则晶体的塑变抗力越大。
3.晶粒大小的影响
在一定体积的晶体内，晶粒数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，且不同位向的晶粒也越多，1因而塑性变形抗力也越大。细晶粒的多晶体不仅强度较高，且塑性和韧性也较好，故生产中总是尽可能细化晶粒。
1.载荷
载荷一一金属材料在加工及使用过程中所受的外力。
根据载荷作用性质的不同分：
（1）静载荷大小不变或变化过程缓慢的载荷。
（2）冲击载荷一一在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。
（3）交变载荷一一大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。
力一一物体之间的相互作用，是使物体发生加速度和发生形变的外因。物体受力后一变形（材料学是从微观角度来研究物体受外力后发生变形甚至破坏的规律）
t\T
纯金属结晶时的冷却曲线,。
a）理论结晶温度b）实际结晶温度
a)b)
纯金属的结晶条件:
纯金属结晶的条件就是应当有一定的过冷度
属不同的sw&wn曲线
冷却速度越大，则过冷度越大。
2.纯金属的结晶过程
金属结晶的微观过程一一结晶过程是形核和长大的过程

第三版胡赓祥材料科学基础课后答案与知识点总结

第三版胡赓祥材料科学基础课后答案与知识点总结本文档总结了第三版胡赓祥《材料科学基础》教材中的课后答案和知识点。

以下是各章节的内容概述：第一章：材料科学基本概念- 知识点1：材料的定义和分类，包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。

- 知识点2：材料的性能和性质，如力学性能、物理性能、化学性能等。

- 知识点3：材料的结构，包括晶体结构和非晶体结构。

- 知识点4：材料的制备和加工方法，如熔融法、溶液法、固相反应法等。

第二章：金属材料- 知识点1：金属的晶体结构，如面心立方结构、体心立方结构等。

- 知识点2：金属的晶体缺陷，如点缺陷、线缺陷和面缺陷。

- 知识点3：金属的力学性能，包括弹性模量、屈服强度、延展性等。

- 知识点4：金属的热处理，如退火、淬火和时效处理等。

第三章：无机非金属材料- 知识点1：陶瓷材料的分类，如氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等。

- 知识点2：陶瓷材料的晶体结构，如离子晶体结构、共价晶体结构等。

- 知识点3：陶瓷材料的力学性能，包括硬度、脆性、抗拉强度等。

- 知识点4：陶瓷材料的制备和加工方法，如烧结法、凝胶法和溶胶-凝胶法等。

第四章：高分子材料- 知识点1：高分子材料的分类，如线性高分子、交联高分子等。

- 知识点2：高分子材料的分子结构，如线性结构、支化结构等。

- 知识点3：高分子材料的物理性能，包括玻璃化转变温度、熔融温度等。

- 知识点4：高分子材料的制备和加工方法，如聚合法、拉伸法和挤出法等。

第五章：复合材料- 知识点1：复合材料的分类，如纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料等。

- 知识点2：复合材料的基体材料和增强材料，如树脂基体、碳纤维增强材料等。

- 知识点3：复合材料的力学性能，包括弯曲强度、拉伸强度等。

- 知识点4：复合材料的制备和加工方法，如层压法、注射法和浸渍法等。

以上是《材料科学基础》教材第三版的课后答案和知识点总结。

希望对您的学习有所帮助。