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相關(guān)資訊:金屬學(xué)和熱處理知識(shí)大全（1）

金屬的晶體結(jié)構(gòu)（物質(zhì)是由原子組成的）

根據(jù)原子在物質(zhì)內(nèi)部的排列方式不同，可將物質(zhì)分為晶體和非晶體兩大類。凡內(nèi)部原子呈規(guī)則排列的物質(zhì)稱為晶體。所有固態(tài)金屬都是晶體。

凡內(nèi)部原子呈不規(guī)則排列的物質(zhì)稱為非晶體。如：玻璃，松香，瀝青等。

電子顯微鏡觀察到晶體內(nèi)部原子各種規(guī)則排列，稱為金屬的晶體結(jié)構(gòu)。晶體內(nèi)部原子的排列方式稱為晶體結(jié)構(gòu)。

金屬原子是通過正離子與自由電子的相互作用而結(jié)合的，稱為金屬鍵。

常見純金屬的晶體結(jié)構(gòu)有：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

什么是晶格？

晶格：用假想的直線將原子中心連接起來所形成的三維空間格架。直線的交點(diǎn)（原子中心）稱結(jié)點(diǎn)。晶胞：能夠完整地反映晶格特征的小幾何單元。

體心立方晶胞Body Centered Cubic Lattice（BCC）

體心立方晶胞中的原子數(shù)為1/8x8+1=2個(gè)，致密度為0.68。

體心立方：Cr鉻、W鎢、V釩、Cb鈮、Ta鉭、Mo鉬、鋼鐵（α-Fe、δ-Fe）。

面心立方晶胞Face Centered Cubic Lattice（FCC）

面心立方晶胞中的原子數(shù)為1/8x8+1/2x6=4個(gè)，致密度為0.74。

面心立方：Al鋁、Cu銅、Au金、Pb鉛、Ni鎳、Pt鉑、Ag銀、鋼鐵（γ-Fe）。

密排六方晶胞Hexagonal Close Packed Lattice（HCP）

密排六方晶胞中的原子數(shù)為1/6x12+1/2x2+3=6個(gè)，致密度為0.74。

密排六方：Zn鋅、Mg鎂、Zr鋯、Ca鈣、Co鈷、Mn錳、Ti鈦。

沖擊韌度是指材料在外加沖擊載荷作用下斷裂時(shí)消耗能量大小的特性。

體心立方晶格的沖擊韌性值會(huì)急劇降低，具有脆韌轉(zhuǎn)變溫度。

實(shí)際使用的金屬是由許多晶粒組成的，又叫多晶體。每一晶粒相當(dāng)于一個(gè)單晶體，晶粒內(nèi)的原子的排列是相同的，但不同晶粒的原子排列的位向是不同的。晶粒之間的界面稱為晶界。

高溫的液態(tài)金屬冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬的過程，是一個(gè)結(jié)晶過程態(tài)，即原子由不規(guī)則態(tài)（液態(tài)）過渡到規(guī)則狀態(tài)（固態(tài)）的過程。結(jié)晶過程總是從晶核開始，晶核通常是依附于液態(tài)金屬中固態(tài)微粒雜質(zhì)而形成，液體中原子不斷向晶核聚集，使晶核長(zhǎng)大；同時(shí)液體中又不斷產(chǎn)生新的晶粒，并不斷長(zhǎng)大，直至所有的晶粒長(zhǎng)大到互接觸，結(jié)晶即告結(jié)束。

 

實(shí)際晶體的原子排列并非無缺，由于種種原因使晶體的許多部位的原子排列受到破壞，從而產(chǎn)生各種各樣的缺陷。

 

常見的缺陷有：

①點(diǎn)缺陷------空位、間隙原子、置代原子；

②位錯(cuò)。

 

點(diǎn)缺陷（空位、間隙原子、置換原子）破壞了原子的平衡狀態(tài)，引起周圍晶格發(fā)生曲，稱晶格畸變。其結(jié)果使金屬屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度增高，塑性、韌性下降。

位錯(cuò)，晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體發(fā)生局部滑移，滑移面上滑移區(qū)與未滑移區(qū)的交界線稱作位錯(cuò)。位錯(cuò)的存在則使金屬容易塑性變形，強(qiáng)度降低。

鐵碳合金

通常把鋼和鑄鐵統(tǒng)稱為鐵碳合金。鐵碳合金是由95％以上鐵和0.05％～4％碳及1％左右雜質(zhì)元素所組成合金。

當(dāng)含碳量小于0.02％時(shí)稱純鐵（工業(yè)純鐵）。

一般把碳含量0.02％～2％的稱為鋼。

含碳量大于2％的稱為鑄鐵。

合金相圖是什么？

鐵碳合金相圖又稱鐵碳相圖或鐵碳合金平衡圖，是通過實(shí)驗(yàn)方法建立起來的，表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及他們之間相互關(guān)系的圖形。

橫、縱坐標(biāo)代表什么？

橫坐標(biāo)：碳的百分含量（0～6.69%），縱坐標(biāo)：溫度，多條分界線把相圖分成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均對(duì)應(yīng)著某一種組織。

鐵碳合金相圖中有那些關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵線？

P點(diǎn)：純鐵與鋼的分界點(diǎn)（0.0218%碳含量）

S點(diǎn)：共析線（0.77%碳含量）

E點(diǎn)：鋼與生鐵的分界點(diǎn)（2.11%含碳量）

C點(diǎn)：共晶點(diǎn)（4.3%含碳量）

ACD：液相線、AECF：固相線、GS：A3線、ES：ACM線、ECF：共晶線（1148℃）、PSK：共析線，又稱A1線（727℃）。

工業(yè)純鐵（小于0.0218%含碳量）

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