第二章 金属的晶体结构
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16
第三节 实际晶体的结构
2、线缺陷 线缺陷是指晶体在二维方向的尺寸很小、在一维方向的尺寸相对 很大的呈线性分布的晶体缺陷。线缺陷主要是指各种类型的位错，其 中刃型位错和螺旋位错是较常见的类型。 位错是指晶体中某处有一列或若干列原子，发生了规律的错排现象。
17
第三节 实际晶体的结构
3、面缺陷 面缺陷是指晶体中存在一个方向上的尺寸很小，另外两个方向 上的尺寸相对很大，呈面状分布的晶体缺陷。面缺陷是晶体中不同 区域之间，由于晶格方位的过渡所造成。位向差较小的亚晶界，可 看成是位错线的堆积。
4、致密度----晶胞中所含原子的体积与晶胞体积的比值，即 K=nU/V 配位数大，则致密度亦大。
式中：K------晶体的致密度； n------晶胞中所含原子的数目； U------每个原子的体积；
V------晶胞的体积。 4 3 2 4 3 a 2 r 3 4 nU 3 K 0.68 3 3 V a a 体心立方晶格
26
第四节 合金相结构
（ 2 ） 间隙固溶体 ： 溶质原子分布在溶剂的晶格间隙形成的
固溶体。 一定温度和压力的外界条件下，溶质在固溶体中的极限浓度 称为溶解度。 间隙固溶体的组成：原子半径较小（小于 0.1nm) 的非金属元 素溶入金属晶体的间隙。 a、影响因素：原子半径和溶剂结构。 b、溶解度：一般都很小，只能形成有限固溶体。
6
第二节 金属中常见的晶体结构
金属的各向异性
定义－－金属晶体沿不同方向性能不相同的现象。
晶体与非晶体最根本的差别之一是单晶体具有明显的 方向性。 这与晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，因而 它们之间的结合力大小不同有关。
7
第二节 金属中常见的晶体结构
三、常见晶体结构
体心立方晶格------金属中如Ti、V、Cr、Mo、W及-Fe等属此种晶格； 面心立方晶格------金属中如Al、Mn、Ni、Cu、Ag、Pt、Au、Pb 及-Fe等； 密排六方晶格------金属中如Zn、Mg、Be、Cd、 -Ti及 -Co等。
28
第四节 合金相结构
2、 固溶体的性能 （1）晶格畸变 外来原子（溶质原子）溶入基体中形成固溶体而使其强度、 硬度升高的现象叫做固溶强化。 固溶强化的产生是由于溶质原子溶入之后，引起晶格畸变， 进而使错位移动的阻力增大的缘故。固溶强化是金属材料的一种 重要的强化途径。 固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时， 可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。 （2）偏聚与有序：取决于同类原子和异类原子间结合力的相对大 小。完全无序、偏聚、部分有序、完全有序。
3
第二节 金属中常见的晶体结构
一、晶体与非晶体
晶体——内部原子（或离子）按一定几何形状有规则排列的固 体。如天然金刚石、钻石、水晶、氯化钠、明矾等。 固体金 属均为晶体。 非晶体——原子排列无规则的固体。如玻璃、松香、石腊、棉 花、木材等。 晶体特征：规则外形、固定熔点和凝固点等。晶体性能表现为 各向异性，非晶体各向同性。晶体和非晶体的差异起源于其本 质上的区别，即组成的粒子（原子、离子、分子、原子集团） 在三维空间的分布状态不同。一定条件下，晶体和非晶体可以 相互转化。晶态比非晶态稳定，非晶态处于热力学亚稳定状态， 因此非晶态可以自发转变为晶态。
4
第二节 金属中常见的晶体结构
二、晶格与晶胞
构成晶体的原子（离子或分子）在空间中规则排列的方式为晶体结构 空间点阵（晶格） ——将构成晶体的实际质点（原子或离子）抽象 为纯粹的几何阵点，并用直线连接起来构成的三维空间格架。 晶胞——能够反映晶格特征的最小组成单元。 晶格参数——晶格的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a、b、c和三 条棱边之间的夹角、、 六个参数来描述 。 晶格常数－－a、b、c。
机械工程材料
Mechanical Engineering Materials
1
第二章 金属的晶体结构
本章目录
第一节 晶体结构的基本概念 第二节 金属中常见的晶体结构 1 、晶体与非晶体 2、晶格与晶胞 3、常见晶体结构 第三节 实际晶体的结构 1、晶体结构 2、晶体缺陷 第四节 合金相结构 1、固溶体 2、金属化合物
27
第四节 合金相结构
（2） 有限固溶体和无限固溶体
有限固溶体——溶质原子在溶剂中有一个溶解度极限的固溶体。 无限固溶体——溶质和溶剂可以以任意比例相互溶解的固溶体（ 溶解度最大可达100％）。 溶剂和溶质只有形成置换固溶体才可以形成无限固溶体。溶剂和 溶质之间形成的间隙固溶体只能是有限固溶体。 溶质原子溶于固溶体中的量，称为固溶体的含量。一般用摩尔分 数表示。 合金系统中，习惯按照某顺序由低到高，用希腊字母 表示不 同类型的固溶体并称之为？？？？？
19
第三节 实际晶体的结构
综上所述，凡在晶体缺陷处及附近均有明显的点阵 畸变，因而会引起晶格能量的提高，使金属的物理、化 学、力学性能发生显著的变化。如晶界和亚晶界越多， 位错密度越大，金属的强度越高。
20
第四节 合金相结构
合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、 烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。 组成合金最基本的独立物质称为组元。组元通常是组 成合金的元素，也可以是稳定的化合物。 合金系：给定合金以不同的比例而合成的一系列不同 成分合金的总称。如Fe-C，Fe-Cr等。
图1-2 晶格参数 图2-1 晶体中的原子堆垛刚球模型（a）、晶格（b）和晶胞（c）示意图
5
第二节 金属中常见的晶体结构
1) 晶面--------通过晶体中原子中心的平面。 晶面指数------用以表示晶面的数字符号称为晶面指数（hkl） 晶面指数的确定 晶面族 {HKL} 2) 晶向--------是晶体中原子列所表示的方向。 晶向指数------表示晶向的数字符号称为晶向指数[uvw] 晶向指数的确定 晶向族 <uvw>
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第四节 合金相结构
一、固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且 结构与组元之一相同的固相称为固溶体。 保持原有晶格的组元为溶剂，一般在合金中含量较 多；另一组元为溶质，含量来自百度文库少。 固溶体用α、β、γ等符号表示。A、B组元组成的 固溶体也可表示为A(B), 其中A为溶剂, B为溶质。例如 铜锌合金中锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示, 亦 可表示为Cu(Zn)。
14
第三节 实际晶体的结构
一、晶体结构 1、单晶体
单晶体是指金属内部的晶格位向（或方位）一致的晶体。 位向一致是指晶体中原子（离子或分子）按一定几何形状作周期 性排列的规律没有破坏，晶体中实际晶面与晶向一致。 多晶体－－多晶粒组成的实际晶体结构。 多晶体是指一块金属材料中包含着许多小晶体，每个小晶体内的晶 格位向是一致的，而各个晶块之间彼此方位不同。 晶粒－－组成多晶体的外形不规则的小晶体。 晶界－－晶粒与晶粒间的界面。 组织－－用金相的方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒 的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。 显微组织－－显微镜所观察到的组织。 亚晶－－晶粒内存在的、相互间晶格位向差很小的晶块。 亚晶界－－亚晶粒之间的界。 15
置换固溶体
25
第四节 合金相结构
无序固溶体：溶质原子分布无常的固溶体。 有序固溶体：组员原子作有规律排列的固溶体。 有序固溶体与无序固溶体在一定温度条件下可以实现转化，这 一过程称作有序变化。 由无序变成有序时，合金的一些物理性能和力学性能会发 生变化。主要表现为：硬度脆性增加，塑性、电阻率下降。
24
第四节 合金相结构
1、固溶体的结构与分类 根据溶质原子在溶剂晶格中的配位不同，固体可以分为置换固 溶体和间隙固溶体。 （1）置换固溶体：溶质原子代替了部分溶剂原子而占据着晶格点阵位 置的固溶体。通常只有原子半径相差不大的元素（一般原子半径相 差不超过10％~20％）才有可能形成置换固溶体。
间隙固溶体
第三节 实际晶体的结构
二 、晶体缺陷
实际应用的金属材料中，原子的排列不可能像理想 晶体那样规则和完整，总是存在一些原子规则排列的区 域，这些原子偏离规则排列的区域称作晶体缺陷。
1、 点缺陷 点缺陷是指晶体在三维方向上 尺寸很小（原子尺寸范围内） 的缺陷。包括：晶格空位、间 隙原子和置换（异类）原子。 晶体中对正常晶格的外形 或轮廓的偏离，称为晶格畸变。 危害：点缺陷的存在会使晶格 发生畸变，金属的性能发生变 化。
2
第一节 晶体结构的基本概念
金属材料结构是指组成金属材料的原子（或离子、离子）
的聚集状态，可分为三个层次。金属材料结构决定材料的 性能。
1、组成金属材料的单个原子结构和彼此结合的方式； 2、原子的空间排列； 3、宏观与微观组织。
金属原子依靠自由电子与正离子之间的吸引力结合 在一起，这种结合方式称为金属键。 金属原子的结合方式可以说明金属的物理特性。例 如导电性、导热性、可锻性。
21
第四节 合金相结构
相是指合金中具有同一化学成分、同一聚集状态、同一结构 且以界面互相分开的各个均匀的组成部分。物质可以是单相的， 也可以是多相的。 组织是由不同形态、大小、数量和分布的相组成的综合体。 金属及合金组织一般用显微镜才能看到，所以常称显微组织。
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第四节 合金相结构
相的分类
根据合金元素之间相互作用的不同，合金的相可分为固溶体 和金属化合物。 1 、固溶体：合金在固态时，组元之间相互溶解，形成一组 元晶格中含有其他组元的新相。 2 、金属化合物（中间相）：合金组元发生相互作用，组成 原子有固定比例，其结构与组成组元均不相同的相。
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第三节 实际晶体的结构
金属晶体的面缺陷主要是指金属材料的各种界面，如晶界和亚晶界。 晶界——由于金属中各晶粒的位向不同，晶粒之间必然形成的交界 面。晶界处原子排列不规则，点阵畸变较大。 亚晶界——亚晶粒的交界面。晶粒之间的位向差较大，亚晶之间位 向差较小，其结构可以看成是位错的规则排列或称为位错壁。
2、原子半径
体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
3 r a 4
2 r a 4
r
1 a 2
10
第二节 金属中常见的晶体结构
3、 配位数——晶体结构中与任一原子周围最近邻的且等距离的原 子数。 配位数越大，晶体中原子排列就越紧密。 体心立方晶格：8 面心立方晶格：12 密排六方晶格：12
11
第二节 金属中常见的晶体结构
12
3
表1—1 三种典型金属晶体结构的特征
晶格类型
体心立方
晶胞中的原 子数 2 4 6
原子半径
3a 4
配位数
8 12 12
致密度
0.68 0.74 0.74
面心立方
2a
4
密排六方
a
2
13
第二节 金属中常见的晶体结构
5、原子密排面和密排方向
单位面积晶面上的原子数称为晶面原子密度。 单位长度晶向上的原子数称为晶向原子密度。 原子密度最大的晶面或晶向称为密排面或密排方向。 以上三种晶格的原子排列不同，导致性能也不相同。一般来 讲，体心立方晶格的材料，其强度高而塑性相对低一点；面心立方 结构的材料，其强度低而塑性好；密排六方结构的材料，其强度与 塑性均低。
4 3 4 4 2 a 4 r 3 4 nU 3 K 0.74 V a3 a3
3
3
面心立方晶格
密排立方晶格
4 1 4 6 a 6 r3 nU 3 2 3 K 0.74 V 3 3 2 8 3 2a 3 a a 2 3
(a)体心立方
（b）面心立方
（c）密排六方
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第二节 金属中常见的晶体结构
1、晶胞中的原子数指一个晶胞中所含的原子数目
体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
1 n 8 1 2 8
1 1 n 8 6 4 8 2
1 1 n 12 2 3 6 6 2
9
第二节 金属中常见的晶体结构
29
第四节 合金相结构
纯铜的σ b 为220MPa, 硬度为40HBS, 断面收缩率ψ 为70%。 当加入1%镍形成单相固溶体后, 强度升高到390MPa, 硬度升高到 70HB, 而断面收缩率仍有50%。所以固溶体的综合机械性能很好, 常常作为结构合金的基体相。 固溶体与纯金属相比, 物理性能有较大的变化, 如电阻率上 升, 导电率下降, 磁矫顽力增大。
第三节 实际晶体的结构
2、线缺陷 线缺陷是指晶体在二维方向的尺寸很小、在一维方向的尺寸相对 很大的呈线性分布的晶体缺陷。线缺陷主要是指各种类型的位错，其 中刃型位错和螺旋位错是较常见的类型。 位错是指晶体中某处有一列或若干列原子，发生了规律的错排现象。
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第三节 实际晶体的结构
3、面缺陷 面缺陷是指晶体中存在一个方向上的尺寸很小，另外两个方向 上的尺寸相对很大，呈面状分布的晶体缺陷。面缺陷是晶体中不同 区域之间，由于晶格方位的过渡所造成。位向差较小的亚晶界，可 看成是位错线的堆积。
4、致密度----晶胞中所含原子的体积与晶胞体积的比值，即 K=nU/V 配位数大，则致密度亦大。
式中：K------晶体的致密度； n------晶胞中所含原子的数目； U------每个原子的体积；
V------晶胞的体积。 4 3 2 4 3 a 2 r 3 4 nU 3 K 0.68 3 3 V a a 体心立方晶格
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第四节 合金相结构
（ 2 ） 间隙固溶体 ： 溶质原子分布在溶剂的晶格间隙形成的
固溶体。 一定温度和压力的外界条件下，溶质在固溶体中的极限浓度 称为溶解度。 间隙固溶体的组成：原子半径较小（小于 0.1nm) 的非金属元 素溶入金属晶体的间隙。 a、影响因素：原子半径和溶剂结构。 b、溶解度：一般都很小，只能形成有限固溶体。
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第二节 金属中常见的晶体结构
金属的各向异性
定义－－金属晶体沿不同方向性能不相同的现象。
晶体与非晶体最根本的差别之一是单晶体具有明显的 方向性。 这与晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，因而 它们之间的结合力大小不同有关。
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第二节 金属中常见的晶体结构
三、常见晶体结构
体心立方晶格------金属中如Ti、V、Cr、Mo、W及-Fe等属此种晶格； 面心立方晶格------金属中如Al、Mn、Ni、Cu、Ag、Pt、Au、Pb 及-Fe等； 密排六方晶格------金属中如Zn、Mg、Be、Cd、 -Ti及 -Co等。
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第四节 合金相结构
2、 固溶体的性能 （1）晶格畸变 外来原子（溶质原子）溶入基体中形成固溶体而使其强度、 硬度升高的现象叫做固溶强化。 固溶强化的产生是由于溶质原子溶入之后，引起晶格畸变， 进而使错位移动的阻力增大的缘故。固溶强化是金属材料的一种 重要的强化途径。 固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时， 可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。 （2）偏聚与有序：取决于同类原子和异类原子间结合力的相对大 小。完全无序、偏聚、部分有序、完全有序。
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第二节 金属中常见的晶体结构
一、晶体与非晶体
晶体——内部原子（或离子）按一定几何形状有规则排列的固 体。如天然金刚石、钻石、水晶、氯化钠、明矾等。 固体金 属均为晶体。 非晶体——原子排列无规则的固体。如玻璃、松香、石腊、棉 花、木材等。 晶体特征：规则外形、固定熔点和凝固点等。晶体性能表现为 各向异性，非晶体各向同性。晶体和非晶体的差异起源于其本 质上的区别，即组成的粒子（原子、离子、分子、原子集团） 在三维空间的分布状态不同。一定条件下，晶体和非晶体可以 相互转化。晶态比非晶态稳定，非晶态处于热力学亚稳定状态， 因此非晶态可以自发转变为晶态。
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第二节 金属中常见的晶体结构
二、晶格与晶胞
构成晶体的原子（离子或分子）在空间中规则排列的方式为晶体结构 空间点阵（晶格） ——将构成晶体的实际质点（原子或离子）抽象 为纯粹的几何阵点，并用直线连接起来构成的三维空间格架。 晶胞——能够反映晶格特征的最小组成单元。 晶格参数——晶格的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a、b、c和三 条棱边之间的夹角、、 六个参数来描述 。 晶格常数－－a、b、c。
机械工程材料
Mechanical Engineering Materials
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第二章 金属的晶体结构
本章目录
第一节 晶体结构的基本概念 第二节 金属中常见的晶体结构 1 、晶体与非晶体 2、晶格与晶胞 3、常见晶体结构 第三节 实际晶体的结构 1、晶体结构 2、晶体缺陷 第四节 合金相结构 1、固溶体 2、金属化合物
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第四节 合金相结构
（2） 有限固溶体和无限固溶体
有限固溶体——溶质原子在溶剂中有一个溶解度极限的固溶体。 无限固溶体——溶质和溶剂可以以任意比例相互溶解的固溶体（ 溶解度最大可达100％）。 溶剂和溶质只有形成置换固溶体才可以形成无限固溶体。溶剂和 溶质之间形成的间隙固溶体只能是有限固溶体。 溶质原子溶于固溶体中的量，称为固溶体的含量。一般用摩尔分 数表示。 合金系统中，习惯按照某顺序由低到高，用希腊字母 表示不 同类型的固溶体并称之为？？？？？
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第三节 实际晶体的结构
综上所述，凡在晶体缺陷处及附近均有明显的点阵 畸变，因而会引起晶格能量的提高，使金属的物理、化 学、力学性能发生显著的变化。如晶界和亚晶界越多， 位错密度越大，金属的强度越高。
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第四节 合金相结构
合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、 烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。 组成合金最基本的独立物质称为组元。组元通常是组 成合金的元素，也可以是稳定的化合物。 合金系：给定合金以不同的比例而合成的一系列不同 成分合金的总称。如Fe-C，Fe-Cr等。
图1-2 晶格参数 图2-1 晶体中的原子堆垛刚球模型（a）、晶格（b）和晶胞（c）示意图
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第二节 金属中常见的晶体结构
1) 晶面--------通过晶体中原子中心的平面。 晶面指数------用以表示晶面的数字符号称为晶面指数（hkl） 晶面指数的确定 晶面族 {HKL} 2) 晶向--------是晶体中原子列所表示的方向。 晶向指数------表示晶向的数字符号称为晶向指数[uvw] 晶向指数的确定 晶向族 <uvw>
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第四节 合金相结构
一、固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且 结构与组元之一相同的固相称为固溶体。 保持原有晶格的组元为溶剂，一般在合金中含量较 多；另一组元为溶质，含量来自百度文库少。 固溶体用α、β、γ等符号表示。A、B组元组成的 固溶体也可表示为A(B), 其中A为溶剂, B为溶质。例如 铜锌合金中锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示, 亦 可表示为Cu(Zn)。
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第三节 实际晶体的结构
一、晶体结构 1、单晶体
单晶体是指金属内部的晶格位向（或方位）一致的晶体。 位向一致是指晶体中原子（离子或分子）按一定几何形状作周期 性排列的规律没有破坏，晶体中实际晶面与晶向一致。 多晶体－－多晶粒组成的实际晶体结构。 多晶体是指一块金属材料中包含着许多小晶体，每个小晶体内的晶 格位向是一致的，而各个晶块之间彼此方位不同。 晶粒－－组成多晶体的外形不规则的小晶体。 晶界－－晶粒与晶粒间的界面。 组织－－用金相的方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒 的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。 显微组织－－显微镜所观察到的组织。 亚晶－－晶粒内存在的、相互间晶格位向差很小的晶块。 亚晶界－－亚晶粒之间的界。 15
置换固溶体
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第四节 合金相结构
无序固溶体：溶质原子分布无常的固溶体。 有序固溶体：组员原子作有规律排列的固溶体。 有序固溶体与无序固溶体在一定温度条件下可以实现转化，这 一过程称作有序变化。 由无序变成有序时，合金的一些物理性能和力学性能会发 生变化。主要表现为：硬度脆性增加，塑性、电阻率下降。
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第四节 合金相结构
1、固溶体的结构与分类 根据溶质原子在溶剂晶格中的配位不同，固体可以分为置换固 溶体和间隙固溶体。 （1）置换固溶体：溶质原子代替了部分溶剂原子而占据着晶格点阵位 置的固溶体。通常只有原子半径相差不大的元素（一般原子半径相 差不超过10％~20％）才有可能形成置换固溶体。
间隙固溶体
第三节 实际晶体的结构
二 、晶体缺陷
实际应用的金属材料中，原子的排列不可能像理想 晶体那样规则和完整，总是存在一些原子规则排列的区 域，这些原子偏离规则排列的区域称作晶体缺陷。
1、 点缺陷 点缺陷是指晶体在三维方向上 尺寸很小（原子尺寸范围内） 的缺陷。包括：晶格空位、间 隙原子和置换（异类）原子。 晶体中对正常晶格的外形 或轮廓的偏离，称为晶格畸变。 危害：点缺陷的存在会使晶格 发生畸变，金属的性能发生变 化。
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第一节 晶体结构的基本概念
金属材料结构是指组成金属材料的原子（或离子、离子）
的聚集状态，可分为三个层次。金属材料结构决定材料的 性能。
1、组成金属材料的单个原子结构和彼此结合的方式； 2、原子的空间排列； 3、宏观与微观组织。
金属原子依靠自由电子与正离子之间的吸引力结合 在一起，这种结合方式称为金属键。 金属原子的结合方式可以说明金属的物理特性。例 如导电性、导热性、可锻性。
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第四节 合金相结构
相是指合金中具有同一化学成分、同一聚集状态、同一结构 且以界面互相分开的各个均匀的组成部分。物质可以是单相的， 也可以是多相的。 组织是由不同形态、大小、数量和分布的相组成的综合体。 金属及合金组织一般用显微镜才能看到，所以常称显微组织。
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第四节 合金相结构
相的分类
根据合金元素之间相互作用的不同，合金的相可分为固溶体 和金属化合物。 1 、固溶体：合金在固态时，组元之间相互溶解，形成一组 元晶格中含有其他组元的新相。 2 、金属化合物（中间相）：合金组元发生相互作用，组成 原子有固定比例，其结构与组成组元均不相同的相。
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第三节 实际晶体的结构
金属晶体的面缺陷主要是指金属材料的各种界面，如晶界和亚晶界。 晶界——由于金属中各晶粒的位向不同，晶粒之间必然形成的交界 面。晶界处原子排列不规则，点阵畸变较大。 亚晶界——亚晶粒的交界面。晶粒之间的位向差较大，亚晶之间位 向差较小，其结构可以看成是位错的规则排列或称为位错壁。
2、原子半径
体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
3 r a 4
2 r a 4
r
1 a 2
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第二节 金属中常见的晶体结构
3、 配位数——晶体结构中与任一原子周围最近邻的且等距离的原 子数。 配位数越大，晶体中原子排列就越紧密。 体心立方晶格：8 面心立方晶格：12 密排六方晶格：12
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第二节 金属中常见的晶体结构
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表1—1 三种典型金属晶体结构的特征
晶格类型
体心立方
晶胞中的原 子数 2 4 6
原子半径
3a 4
配位数
8 12 12
致密度
0.68 0.74 0.74
面心立方
2a
4
密排六方
a
2
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第二节 金属中常见的晶体结构
5、原子密排面和密排方向
单位面积晶面上的原子数称为晶面原子密度。 单位长度晶向上的原子数称为晶向原子密度。 原子密度最大的晶面或晶向称为密排面或密排方向。 以上三种晶格的原子排列不同，导致性能也不相同。一般来 讲，体心立方晶格的材料，其强度高而塑性相对低一点；面心立方 结构的材料，其强度低而塑性好；密排六方结构的材料，其强度与 塑性均低。
4 3 4 4 2 a 4 r 3 4 nU 3 K 0.74 V a3 a3
3
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面心立方晶格
密排立方晶格
4 1 4 6 a 6 r3 nU 3 2 3 K 0.74 V 3 3 2 8 3 2a 3 a a 2 3
(a)体心立方
（b）面心立方
（c）密排六方
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第二节 金属中常见的晶体结构
1、晶胞中的原子数指一个晶胞中所含的原子数目
体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
1 n 8 1 2 8
1 1 n 8 6 4 8 2
1 1 n 12 2 3 6 6 2
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第二节 金属中常见的晶体结构
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第四节 合金相结构
纯铜的σ b 为220MPa, 硬度为40HBS, 断面收缩率ψ 为70%。 当加入1%镍形成单相固溶体后, 强度升高到390MPa, 硬度升高到 70HB, 而断面收缩率仍有50%。所以固溶体的综合机械性能很好, 常常作为结构合金的基体相。 固溶体与纯金属相比, 物理性能有较大的变化, 如电阻率上 升, 导电率下降, 磁矫顽力增大。