材料的结构和组成

4.0496 2.2856 2.9788 2.8846 2.506 3.6147 4.0788 2.8664 4.9502 3.5092 3.2094 3.1468 3.5236 3.3007 3.9239 5.3444 3.8044 5.6985 4.0857 4.2906 3.3026 5.0843 2.9506 3.1650 3.0282 2.6649 3.2312
第三章 材料的组成和结构
Compositions and Structures of Materials
材料的结构和组成是决定材料性能的 基础。是合理地设计、制造和选用材料 的基础。本章是物质结构理论的应用。
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第二章基本原理的具体化和深入理解
• 3-1 材料组成和结构的基本内容 Principal Contents of Materials Composition and Structures 3-1-1材料的组成和主要结构形式
• crystal unit cells and electronic structures of metal atoms • Calculation of the crystal structure parameters and densities of metals, • metallic alloy and its main structural types: Solid solution, intermetallic compound, mechanical blends • Iron-Carbon Alloy Texture Ferrite, austenite, cementite , pearlitic • Iron-iron carbide phase diagram : development of microstructures in alloy, eutectoid steel , eutectic steel • Steel and Cast Iron • Copper and its Alloys • Noncrystalline metallic alloy , • Recrystalliny of Metals
• 组成 单组份 one component 多组份 组成材料的元素包括原子或分子等。 • 主要结构形式： 材料结构的涵义是指组成某种材料的各组份物质之 间的关系（同种，异种）。 • 聚集状态（亚微观） 单晶体 多晶体 晶体 • 均相固溶体——均匀的混合物， • 多相共混体 （微观 显微） • 复合体——(宏观组织）两种或两种以上物理性质和化学性质 或物理状态不同的材料，按一定的规律组合而成一种具有新的 性能的团体，亦称复合材料。
3-2金属材料的结构和组成 3-2-1金属材料
1． 原子结构 Atomic structure of metals
轨道上价电子，价电子 数少（1—2个），且与原 子核的结合的结合力弱， 很容易脱离核，而成为自
Chapter 3
Composition and Structure of Metallic Materials
由电子。 Metallic bonding: ion cores electron cloud(sea of electrons)
2. 金属晶体结构 Clystal Structures of Metals （1）随温度变化 （2）室温下有三种：
体心立方结构 面心立方 密堆六方 较高强度、硬度和熔 具有良好塑性 强度低，塑 点但塑性和韧性差 和韧性 性和韧性差 Li, Na, K(S1) Au, Ag, Cu(d10s1) Mg, Ti, Zr(d2s2) Ni,Pd, Pt (d8s2) Cr, Mo, W (d5s1) 晶胞内 原子数 2 4 6 点阵常数 4R/3 4R/2 ——
元素
晶体结构
点阵常数
最近的原子间距
a
c
铝 铍 镉 铬 钴 铜 金 铁 铅 锂 镁 钼 镍 铌 铂 钾 铑 铷 银 钠 钽 钍 钛 钨 铀 钒 锌 锆
面心立方 密排六方 密排六方 体心立方 密排六方 面心立方 面心立方 体心立方 面心立方 体心立方 密排立方 体心立方 面心立方 体心立方 面心立方 体心立方 面心立方 体心立方 面心立方 体心立方 体心立方 面心立方 密排六方 体心立方 正交 体心立方 密排六方 密排六方
3-2 金属材料的结构和组成 Composition and Structure of Metallic Materials
•What is the relationship between crystal unit cells and electronic structures of metal atoms •How to calculate the crystal structure parameters and densities of metals •What is metal alloy and its main structural types •What is the iron-iron carbide phase diagram
3.5832 5.6167 4.069
5.2105
4.6788
4.9468 5.1477
2.863 2.225 2.979 2.498 2.497 2.556 2.884 2.481 3.500 3.039 3.197 2.725 2.492 2.858 2.775 4.627 2.690 4.88 2.889 3.716 2.860 3.595 2.890 2.741 2.77 2.622 2.665 3.172
3-1-2 材料的结构缺陷
Structural Imperfection of Materials
空隙：本身排列不均匀 空穴 vacancy（晶体） 自由体积 free volume（非金属） 界面：晶界 grain boundary（晶体） 界面 interphase （多组分等混体系）。 blends