《工程材料第二章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程材料第二章.ppt（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、n 第一节第一节 结合键结合键 第二章 材料的结构按结合键离子键共价键金属键分子键离子键 氯化钠结构 材料的结合键特点：特点：结合力很大离子晶体性能：离子晶体性能：硬度高，强度大，热膨胀系统小，但脆性大。共价键 金刚石结构 材料的结合键特点：特点：结合力很大共价晶体性能：共价晶体性能：强度高，硬度高，脆性大，熔点高，沸点高和挥发性低。材料的结合键金属键金属键特点：金属键特点：良好的导电性和导热性。正的电阻温度系数。不透明并呈现特有的金属光泽。良好的塑性变形能力，金属材料的强韧性好。分子键 甲烷结构示意图 材料的结合键特点：特点：范特瓦尔斯力很弱，由分子键结合的固体材料熔点低、硬度也很低 因无自
2、由电子，因此材料有良好的绝缘性。金属键 多种结合键 分子键和共价键 离子键、共价键 按成分金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料 材料的结合键n 第二节第二节 纯金属的晶体结构纯金属的晶体结构 固态物质的存在形式：固态物质的存在形式：晶体的特征：晶体的特征：晶体的描述晶体的描述 纯金属的晶体结构晶体非晶体质点（原子、离子、分子）呈规则排列熔点一定性能呈各向异性 晶胞晶胞晶胞常数：a、b、c、晶格常数：a、b、c简单立方晶胞简单立方晶胞 abc 90晶体晶体晶格晶格 有关晶格的基本概念有关晶格的基本概念晶面、晶面指数、晶面族：晶向、晶向指数、晶向族：致密度：配位数：纯金属的晶体结构 金属晶格的基本类
3、金属晶格的基本类型型 纯金属的晶体结构体心立方晶格体心立方晶格 bcc 面心立方晶格面心立方晶格 fcc 密排六方晶格密排六方晶格 hcp 晶体的各向异性晶体的各向异性 纯金属的晶体结构晶面晶面100110111bccfcc晶向晶向 bccfcc 金属实际结构及晶体缺陷u 第三节第三节 金属实际结构及晶体缺陷金属实际结构及晶体缺陷 晶体缺陷的概念晶体缺陷的概念 晶体缺陷的产生晶体缺陷的产生 单晶体和多晶体单晶体和多晶体单晶体多晶体 晶体缺陷的分类晶体缺陷的分类一、点缺陷一、点缺陷特征：特征：本身尺寸很小，但本身尺寸很小，但晶格畸变晶格畸变可波及很远可波及很远 空位和间隙原子均处于不断的运动和变
4、化之中空位和间隙原子均处于不断的运动和变化之中 金属实际结构及晶体缺陷二、线缺陷二、线缺陷位错位错 特征：特征：在位错线方向尺寸大在位错线方向尺寸大 位错线周围产生位错线周围产生晶格畸变晶格畸变 金属实际结构及晶体缺陷刃型位错螺型位错三、面缺陷三、面缺陷晶界、亚晶界晶界、亚晶界 金属实际结构及晶体缺陷特征：特征：属面接触属面接触 产生产生晶格畸变晶格畸变 亚晶界 晶界晶体缺陷对性能的影响晶体缺陷对性能的影响 金属实际结构及晶体缺陷使实际金属的强度远远小于理想金属使实际金属的强度远远小于理想金属晶界处位错密度高，使其局部晶界处位错密度高，使其局部 H H对塑性变形的认识对塑性变形的认识对实际金属
5、来说，晶体缺陷越多（尤对实际金属来说，晶体缺陷越多（尤其位错），其位错），H H （）a ak k金属的结晶u 第四节第四节 金属的结晶金属的结晶 凝固的概念凝固的概念 :液体-固体（晶体 或 非晶体）结晶的概念结晶的概念:液体-晶体结晶的过冷现象结晶的过冷现象 过冷度 T=T0 -Tn结晶的必要条件：必须有过冷度！必须有过冷度！影响实际结晶温度Tn的因素：V V冷冷 Tn 纯纯度度 Tn金属的结晶结晶过程结晶过程即结晶的一般过程为：即结晶的一般过程为：晶胚晶胚 晶核晶核 晶粒晶粒 晶体液体结晶液态金属形核晶核长大完全结晶条件适宜条件适宜 T 长大长大 形核方式形核方式金属的结晶自发形核（均质形核）非自发形核（非均质形核）晶体生长方式晶体生长方式平面长大（小体积液体）枝晶长大（实际金属）与结晶有关的概念与结晶有关的概念l形核率（形核率（N）l长大速度（长大速度（G）l孕育期（孕育期（）结晶后晶粒大小结晶后晶粒大小l晶粒度的概念晶粒度的概念l晶粒大小对性能的影响晶粒大小对性能的影响l结晶时细化晶粒的方法结晶时细化晶粒的方法增加过冷度增加过冷度进行变质处理进行变质处理增加液体的流动增加液体的流动金属的结晶 金属铸锭组织金属铸锭组织金属的结晶1表面细晶粒层（激冷层）2柱状晶粒层3中心等轴晶粒金属的结晶