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1、实际金属的晶体结构第1页,共12页,编辑于2022年,星期五2、晶粒、晶粒外形不规则的小晶体外形不规则的小晶体。3、晶界、晶界晶粒与晶粒之间的界面晶粒与晶粒之间的界面。4、多晶体、多晶体实际上由许多晶粒组成的晶体实际上由许多晶粒组成的晶体。5、显微组织或金相组织、显微组织或金相组织晶粒尺寸很小,如:晶粒尺寸很小,如:钢铁材料的晶粒一般在钢铁材料的晶粒一般在10-110-3mm左右,故只有左右,故只有在金相显微镜下才能观察到这种金属组织在金相显微镜下才能观察到这种金属组织。上一级第2页,共12页,编辑于2022年,星期五晶体的各向异性晶体的各向异性当晶体内部的晶格位向完全一致而形成理想状态下的当
2、晶体内部的晶格位向完全一致而形成理想状态下的单晶体时,该晶体必然具有各向异性的特征,但实际单晶体时,该晶体必然具有各向异性的特征,但实际金属是多晶体,表现各向同性。金属是多晶体,表现各向同性。上一级第3页,共12页,编辑于2022年,星期五亚组织亚组织在实际金属晶体的一个晶粒内部,其在实际金属晶体的一个晶粒内部,其晶格也并不象理想晶体那样完全一致,而是存在着晶格也并不象理想晶体那样完全一致,而是存在着许多尺寸更小,位向差也很小的小晶块,它们相互许多尺寸更小,位向差也很小的小晶块,它们相互镶嵌成一颗晶粒,这些小晶块称亚组织。镶嵌成一颗晶粒,这些小晶块称亚组织。亚晶界亚晶界两相邻亚组织间的边界。两
3、相邻亚组织间的边界。上一级第4页,共12页,编辑于2022年,星期五二、晶体的缺陷二、晶体的缺陷实际晶体中,原子排列不完整,偏离理想分布的实际晶体中,原子排列不完整,偏离理想分布的结构区域称为晶体的缺陷。这种局部存在的晶体结构区域称为晶体的缺陷。这种局部存在的晶体缺陷,对金属的性能影响很大。缺陷,对金属的性能影响很大。晶体缺陷按尺寸可分为:点缺陷、线缺陷、面缺晶体缺陷按尺寸可分为:点缺陷、线缺陷、面缺陷陷上一级第5页,共12页,编辑于2022年,星期五1、点缺陷(图)、点缺陷(图)空位和间隙原子:位于点阵上的原子并非静止的,而是空位和间隙原子:位于点阵上的原子并非静止的,而是以其平衡位置为中心
4、作热振动,总有一些原子的能量大到足以其平衡位置为中心作热振动,总有一些原子的能量大到足以克服周围原子对它的束缚作用,就可以脱离其原来的平衡以克服周围原子对它的束缚作用,就可以脱离其原来的平衡位置,而迁移到别处,结果,在原来的位置的上的出现了空位置,而迁移到别处,结果,在原来的位置的上的出现了空结点,称为空位。结点,称为空位。形成空位的同时,产生了间隙原子,这种不占有正常的形成空位的同时,产生了间隙原子,这种不占有正常的晶格位置而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子晶格位置而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。上一级第6页,共12页,编辑于2022年,星期五点点缺缺陷陷的的产产生生使使其其产产生生
5、了了晶晶格格畸畸变变,晶晶格格畸畸变变将将晶晶体体性性能能发发生改变,如强度,硬度和电阻增加。生改变,如强度,硬度和电阻增加。2、线缺陷、线缺陷-位错位错(图)图)位错位错-晶体中,某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。晶体中,某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。刀刀刃刃位位错错在在晶晶体体的的某某一一水水平平面面上上,多多出出一一个个垂垂直直原原子子面面ABCD,这这个个多多原原子子面面像像刀刀刃刃一一样样切切入入晶晶体体,使使晶晶体体上上、下下两部分的原子发生了错排现象。两部分的原子发生了错排现象。上一级第7页,共12页,编辑于2022年,星期五螺旋位错螺旋位错-原子平面
6、被畸变成了螺旋面。原子平面被畸变成了螺旋面。位错密度:位错密度:V-晶体的体积晶体的体积S-体积为体积为V的晶体中位错线的总长度的晶体中位错线的总长度。上一级第8页,共12页,编辑于2022年,星期五上一级晶须晶须第9页,共12页,编辑于2022年,星期五 3、面缺陷面缺陷晶晶界界:多多晶晶体体中中两两个个相相邻邻晶晶粒粒间间的的位位向向差差大大多多在在3040,原子排列成无规则的过渡层。,原子排列成无规则的过渡层。亚亚晶晶界界:是是由由一一系系列列刃刃型型位位错错所所形形成成的的小小角角晶晶界界。亚组织越细,金属的屈服强度越高。亚组织越细,金属的屈服强度越高。上一级第10页,共12页,编辑于2022年,星期五晶体中的各种点缺陷晶体中的各种点缺陷返回第11页,共12页,编辑于2022年,星期五刃型位错和螺旋位错刃型位错和螺旋位错a)刃型位错b)螺旋位错返回第12页,共12页,编辑于2022年,星期五