工程材料复习提纲.doc

晶格常数 晶胞原子数 原子半径 致密度 代表性金属 体心立方晶格（胞）（B.C.C晶格） a=b=c, 2 体对角线的一半， 68% Mo、W、V、-Fe(912℃） 4 74% Al,Cu,Ni,Au,Ag,-Fe（912℃~1394℃）, Mn,Co,Pt,Pb 密排六方晶格（胞）（H.C.P.晶格） 底面正六边形，边长为a； 两底面之间距离为c； 两相邻侧面夹角为； 侧面垂直底面。 6 74% Mg,Cd(镉),Zn,Be(铍),Ti,Cr,Co 三种常见金属晶格及其特点（P12） 相关概念： 致密度：晶胞中所包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比 空隙半径：在晶胞空隙中放入刚性球的最大半径 配位数：晶格中与任一个原子相距最近且距离相等的原子数目 2、金属结晶过程、动力及影响结晶过程的主要因素，细化晶粒的措施金属结晶过程：包括两个基本过程 形核、长大液态金属结晶条件：液态金属要结晶，温度必须低于理论结晶温度T0，要有一定的过冷度ΔT ，使金属在液态和固态之间存在自由能差ΔF 。主要影响因素：冷却速度、未熔杂质细化铸态金属晶粒措施：增大过冷度、变质处理、振动、电磁搅拌 单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形的基本方式有两种：滑移和孪生。? 1. 滑移 ? 滑移是晶体在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面(滑移面)上的一定方向(滑移方向)相对于另一部分发生滑动。金属三种常见晶格的滑移系 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 ? 滑移面 ? {110}? 6个 {111}4个 {0001}1个 ? 111? 2个 ?1103个 3个 6×2 = 12 4×3 = 12 1×3 = 3 滑移特点：??? （1）滑移只能在切应力作用下才会发生，不同金属产生滑移的最小切应力(称滑移临界切应力)大小不同。钨、钼、铁的滑移临界切应力比铜、铝的要大。 ????（2）滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。滑移并非是晶体两部分沿滑移面作整体的相对滑动,而是通过位错的运动来实现的。??? （3）由于位错每移出晶体一次即造成一个原子间距的变形量，因此晶体发生的总变形量一定是这个方向上的原子间距的整数倍。???? （4）滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排面)和其上密度最大的晶向(密排方向)进行，这是由于密排面之间、密排方向之间的间距最大，结合力最弱。因此滑移面为该晶体的密排面，滑移方向为该面上的密排方向。一个滑移面与其上的一个滑移方向组成一个滑移系。如体心立方晶格中，面和[111]晶向即组成一个滑移系。滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性就越好。滑移方向对滑移所起的作用比滑移面大，所以面心立方晶格金属比体心立方晶格金属的塑性更好。 2. 孪生在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)发生切变的变形过程称孪生。发生切变、位向改变的这一部分晶体称为孪晶。孪晶与未变形部分晶体原子分布形成对称。孪生所需的临界切应力比滑移的大得多。孪生只在滑移很难进行的情况下才发生。体心立方晶格金属（如铁）在室温或受冲击时才发生孪生。而滑移系较少的密排六方晶格金属如镁、锌、镉等, 则比较容易发生孪生。 多晶体的塑性变形再结晶塑性变形对金属组织结构的影响? （1） （2）亚结构形成 （3）形变织构产生? 塑性变形对金属性能的影响??? （1）形变强化? 金属发生塑性变形, 随变形度的增大, 金属的强度和硬度显著提高, 塑性和韧性明显下降。这种现象称为加工硬化, 也叫形变强化。 （2）产生各向异性? 由于纤维组织和形变织构的形成, 使金属的性能产生各向异性。（3）物理、化学性能变化? 塑性变形可影响金属的物理、化学性能。如使电阻增大, 耐腐蚀性降低。? ??? （4）产生残余内应力? 由于金属在发生塑性变形时, 金属内部变形不均匀, 位错、空位等晶体缺陷增多， 金属内部会产生残余内应力。即外力去除后，金属内部会残留下来应力。残余内应力会使金属的耐腐蚀性能降低，严重时可导致零件变形或开裂。齿轮等零件，如表面通过喷丸处理，可产生较大的残余压应力，则可提高疲劳强度。 掌握铁碳相图，熟悉相图中各种相的本质、特点Fe，Fe3C） 铁碳合金的相 Fe-Fe3C相图中存在五种相。 (1) 液相L：液相L是铁与碳的液溶体。 (2) δ相（高温铁素体）：是碳在δ-Fe中的间隙固溶体。（区别于间隙相，间隙化合物）。呈体心立方晶格，在1394℃以上存在，在1495℃时溶碳量最大，为0.09%。 (3) α相（铁素体）：用符号F或α表示，是碳在α-Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。铁素体中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008%，600 ℃时为 0.0057%，在727℃（共析点）时