机械工程材料课件(ppt)
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晶格常数：底面边长a， 底面间距c， c/a=1.633 原子半径：a/2 原子个数：6 配位数：12 致密度：0.74 常见金属： Be、Mg、Zn、Cd、 - Ti等
密排六方晶格
r四=0.29 r原子 r八=0.15 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 (2)线缺陷—二维尺度很小，另一维尺度很大的缺陷。
刃型位错
螺型位错
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 (3)面缺陷—二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。
Leabharlann Baidu
晶界
亚晶界
第二节 合金的相结构 一、基本概念 合金：合金是指由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成 的金属材料。 合金系：由若干给定组元按不同比例配制成一系列不同成分的合金，构 成一个合金系统，简称合金系。 组元：组成合金的最基本的、独立的物质。 相：是指合金中成分、结构均相同的组成部分，相与相之间有明显的界面 组织：用金相观察方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、
4、立方晶系中，下列晶面、晶向表示方法是否正确？不正确的请改正。
（1，-1，2） （1/2，1，1/3） [-1，1.5，2]
[121]
本章练习1
补充说明 密排面和密排方向
单位面积晶面上的原子数称晶面原子密度。
单位长度晶向上的原子数称晶向原子密度。
原子密度最大的晶面或晶向称密排面或密排方向。 三种常见晶格的密排面和密排方向为：
体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格
密排面 {110} {111} 六方底面
数量 6 4 1
密排方向 <111> <110>
底面对角线
数量 4 6 3
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 理想晶体+晶体缺陷——实际晶体 (1)点缺陷—三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。
形成成因 原子去向 影响因素 对性能的影响
化成最简整数比ｈ：ｋ：ｌ＝1/x，1/y，1/z。
(4) 将h，k，l 置于圆括号内，写成（h k l),
晶面指数的确定
则（h k l）就是待标晶面的晶面指数。
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
关于晶面指数的几点说明 1、晶面指数并不特指某一个晶面，而是代表着与该晶面平行的所 有晶面； 2、待定晶面不要通过坐标轴原点，否则会出现截距为零的情况； 3、一个面和它的负面是等同的，是可以通用的； 4、原子排列完全相同但不平行的晶面成为晶面族。
(4) 将 u，v，w 三数置于方括号内就得 到晶向 指数[u v w ]。
晶向指数的确定
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
关于晶向指数的几点说明 1、晶向指数也不特指某一个晶向，而是表示所有相互平行、方向 一致的晶向； 2、晶体中原子密度相同而空间位向不同的各组晶向可归并为一个 晶向族； ３、对于立方晶体，相同指数的面和方向是垂直的； ４、晶向的其它求法。
立方 四方 正交 六方 单斜 三斜
三角
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.三种典型的金属晶体结构
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.三种典型的金属晶体结构 晶体结构特征 （1）晶格尺寸：可用晶格常数表达 （2）晶胞原子数：一个晶胞内所包含的原子数目 （3）原子半径：晶胞中原子密度最大的方向上相邻的两个原子之间平衡
第一节 金属的晶体结构
二、金属的晶体结构
3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
晶面指数：在晶体学中，通过晶体中心的平面叫做晶面。
晶面指数确定步骤
(1)以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴
为坐标轴x,y,z，以晶胞点阵矢量的长度a,b,c作
为坐标轴的长度单位。
(2) 求出待标晶面在坐标轴上的截距。
(3) 取截距的倒数 1/x，1/y，1/z。将这些倒数
α-Fe等
体心立方晶格
第一节 金属的晶体结构
二、金属的晶体结构
2.典型的晶体结构
面心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c) 原子半径： 原子个数：4 配位数：12 致密度：0.74 常见金属： -Fe、Cu、Al、Ni、Au、 Ag、Pt等
面心立方晶格
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.典型的晶体结构 密排六方晶格
本章练习1
1、在常温下，已知铁的原子直径d=0.254nm，求铁的晶格常数,每立方厘米 大约有多少个原子。
2、画出下列晶面指数或晶向指数：
（234），（120），（112），[210]
3、画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密的晶面和晶向，写出它们 的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度上的原子数。
距离的一半 （4）配位数：晶格中与任一原子处于相等距离并相距最近的原子数目。 （5）致密度：晶胞中原子本身所占有的体积与该晶胞体积之比的百分数
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.典型的晶体结构 体心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c)
原子半径：r 3 a 原子个数：2 4
配位数：8 致密度：0.68 常见金属：钼（Mo）、钨、钒、铬、铌、
晶体与非晶体的区别
内部原子的排列是否有规则； 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点； 晶体具有各向异性，而非晶体呈各向同性。
晶体 非晶体
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念 晶格—假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。 晶胞—能反映晶格特征的最小组成单元。 晶格常数—晶胞的三个棱边的长度a,b,c
第二章 金属材料的基础知识
机械工程材料课件 (ppt)
SDUST
机械工程材料
优选机械工程材料课件
第一节 金属的晶体结构 第二节 合金的相结构 第三节 纯金属的结晶 第四节 合金的结晶 第五节 铁-碳合金相图
第一节 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 晶体：凡内部原子呈规则排列的物质称为晶体。
非晶体：凡内部原子无规则排列的物质称为非晶体。
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数 晶向：通过原子中心的直线 晶向指数确定步骤
(1)在点阵中设定参考坐标系，设置方法与确定晶 面指数时相同。
(2) 选取该晶向上原点以外的任一点P(x，y，z)。 (3) 将x，y，z化成最简整数比u，v，w且u∶v∶w
=x∶y∶z。 。
密排六方晶格
r四=0.29 r原子 r八=0.15 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 (2)线缺陷—二维尺度很小，另一维尺度很大的缺陷。
刃型位错
螺型位错
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 (3)面缺陷—二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。
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晶界
亚晶界
第二节 合金的相结构 一、基本概念 合金：合金是指由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成 的金属材料。 合金系：由若干给定组元按不同比例配制成一系列不同成分的合金，构 成一个合金系统，简称合金系。 组元：组成合金的最基本的、独立的物质。 相：是指合金中成分、结构均相同的组成部分，相与相之间有明显的界面 组织：用金相观察方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、
4、立方晶系中，下列晶面、晶向表示方法是否正确？不正确的请改正。
（1，-1，2） （1/2，1，1/3） [-1，1.5，2]
[121]
本章练习1
补充说明 密排面和密排方向
单位面积晶面上的原子数称晶面原子密度。
单位长度晶向上的原子数称晶向原子密度。
原子密度最大的晶面或晶向称密排面或密排方向。 三种常见晶格的密排面和密排方向为：
体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格
密排面 {110} {111} 六方底面
数量 6 4 1
密排方向 <111> <110>
底面对角线
数量 4 6 3
第一节 金属的晶体结构 三、实际金属的晶体结构 理想晶体+晶体缺陷——实际晶体 (1)点缺陷—三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。
形成成因 原子去向 影响因素 对性能的影响
化成最简整数比ｈ：ｋ：ｌ＝1/x，1/y，1/z。
(4) 将h，k，l 置于圆括号内，写成（h k l),
晶面指数的确定
则（h k l）就是待标晶面的晶面指数。
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
关于晶面指数的几点说明 1、晶面指数并不特指某一个晶面，而是代表着与该晶面平行的所 有晶面； 2、待定晶面不要通过坐标轴原点，否则会出现截距为零的情况； 3、一个面和它的负面是等同的，是可以通用的； 4、原子排列完全相同但不平行的晶面成为晶面族。
(4) 将 u，v，w 三数置于方括号内就得 到晶向 指数[u v w ]。
晶向指数的确定
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
关于晶向指数的几点说明 1、晶向指数也不特指某一个晶向，而是表示所有相互平行、方向 一致的晶向； 2、晶体中原子密度相同而空间位向不同的各组晶向可归并为一个 晶向族； ３、对于立方晶体，相同指数的面和方向是垂直的； ４、晶向的其它求法。
立方 四方 正交 六方 单斜 三斜
三角
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.三种典型的金属晶体结构
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.三种典型的金属晶体结构 晶体结构特征 （1）晶格尺寸：可用晶格常数表达 （2）晶胞原子数：一个晶胞内所包含的原子数目 （3）原子半径：晶胞中原子密度最大的方向上相邻的两个原子之间平衡
第一节 金属的晶体结构
二、金属的晶体结构
3.金属晶体中晶面指数、晶向指数
晶面指数：在晶体学中，通过晶体中心的平面叫做晶面。
晶面指数确定步骤
(1)以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴
为坐标轴x,y,z，以晶胞点阵矢量的长度a,b,c作
为坐标轴的长度单位。
(2) 求出待标晶面在坐标轴上的截距。
(3) 取截距的倒数 1/x，1/y，1/z。将这些倒数
α-Fe等
体心立方晶格
第一节 金属的晶体结构
二、金属的晶体结构
2.典型的晶体结构
面心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c) 原子半径： 原子个数：4 配位数：12 致密度：0.74 常见金属： -Fe、Cu、Al、Ni、Au、 Ag、Pt等
面心立方晶格
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.典型的晶体结构 密排六方晶格
本章练习1
1、在常温下，已知铁的原子直径d=0.254nm，求铁的晶格常数,每立方厘米 大约有多少个原子。
2、画出下列晶面指数或晶向指数：
（234），（120），（112），[210]
3、画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密的晶面和晶向，写出它们 的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度上的原子数。
距离的一半 （4）配位数：晶格中与任一原子处于相等距离并相距最近的原子数目。 （5）致密度：晶胞中原子本身所占有的体积与该晶胞体积之比的百分数
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.典型的晶体结构 体心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c)
原子半径：r 3 a 原子个数：2 4
配位数：8 致密度：0.68 常见金属：钼（Mo）、钨、钒、铬、铌、
晶体与非晶体的区别
内部原子的排列是否有规则； 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点； 晶体具有各向异性，而非晶体呈各向同性。
晶体 非晶体
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念 晶格—假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。 晶胞—能反映晶格特征的最小组成单元。 晶格常数—晶胞的三个棱边的长度a,b,c
第二章 金属材料的基础知识
机械工程材料课件 (ppt)
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机械工程材料
优选机械工程材料课件
第一节 金属的晶体结构 第二节 合金的相结构 第三节 纯金属的结晶 第四节 合金的结晶 第五节 铁-碳合金相图
第一节 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 晶体：凡内部原子呈规则排列的物质称为晶体。
非晶体：凡内部原子无规则排列的物质称为非晶体。
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 3.金属晶体中晶面指数、晶向指数 晶向：通过原子中心的直线 晶向指数确定步骤
(1)在点阵中设定参考坐标系，设置方法与确定晶 面指数时相同。
(2) 选取该晶向上原点以外的任一点P(x，y，z)。 (3) 将x，y，z化成最简整数比u，v，w且u∶v∶w
=x∶y∶z。 。