第二章 金属与合金的晶体结构
时间：2026-01-22
第二章 金属与合金的晶体结构教 学 要 求: 了解和掌握金属与合金的晶体结构、 晶体缺陷，以及合金的相结构为以后的 学习奠定基础
机械 制 造 基
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第二章 金属与合金的晶体结构 材料性能的决定因素：化学成分、内部组织和 机 内部组织状态。 化学成分是改变性能的基础械 制 组织是性能变化的根据 金属的性能由其化学成分及内部组织状态决定 造 基
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第二章 金属与合金的晶体结构
第二章
金属与合金的晶体结构机械 制 造 基
§2.1 纯金属的晶体结构 §2.2 合金的晶体结构 §2.3 实际金属的晶体结构 本章小结章 重 点:合金的相结构、金属的晶体缺陷
本
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第二章 金属与合金的晶体结构
§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 1、晶体与非晶体固态物质按原子(或分子)的聚集不同分为两类： 晶 体 —— 原子具有规则排列的物质。 非晶体 —— 原子不具有规则排列的物质。
机械 制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 1、晶体与非晶体 晶体的三个特征： (1)晶体中的原子(或分子)在三维空间作有规则的周期 性的重复排列，因此晶体具有规则的外形。 (2)固定的熔点(铁为1538℃、铝为660℃、铅327.5 ℃ 、金刚石3550 ℃ 、石墨3652 ℃ ); (3)在不同的方向上具有不同的性能，即具有各向异性。 (如：Mg的电阻率在不同方向上有4.5×103Ω·m和3.8×103Ω·m
机械 制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 1、晶体与非晶体 金属晶体特性： 导电性 导热性 延展性 金属光泽
机械 制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 2、晶格和晶胞
机械 制
将晶体中的原子或离子看作为固定的刚球 造 晶格： 把原子看成是一个点，称为结点 ，用假想的 线条把将结点连接起来构成的空间格子你为晶格。 基
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§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 2、晶格和晶胞 机 晶胞：从周期性变化的空间晶格中取出一 械 个反映点阵特征的基本单元(通常是平行六 面体)作为其组成单元，这个单元称为晶胞。制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识 2、晶格和晶胞 晶胞的描述： 晶格常数： a、b、c、 α、β、γ
机械 制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构二、金属中常见的晶格
类型机
体心立方 面心立方 密排六方
械 制 造 基
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§2.1 纯金属的晶体结构二、金属中常见的晶格类型机
1、体心立方 a=b=c α=β=γ=90°
械 制 造
如： α-铁、铬、钨、钼、铌、钒、钾等
基
础
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§2.1 纯金属的晶体结构二、金属中常见的晶格类型机
2、面心立方 a=b=c α=β=γ=90°
械 制 造 基
如： γ-铁、铜、金、铅、铝、银、铱等
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§2.1 纯金属的晶体结构二、金属中常见的晶格类型3、密排六方机械 制
如： 铍、镁、锌、钴、钛等
造 基
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§2.2 合金的晶体结构一、合金的基本概念 1、合金由两种或两种以上的金属元素，或金属元素 与非金属元素熔合在一起，形成具有金属特性的 物质。 机械 制 造 基
2、组元组成合金的独立的、最基本的单元—纯金 属或稳定化合物。
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§2.2 合金的晶体结构一、合金的基本概念 3、合金系 机 组织，是指用肉眼或借助显微 由二个或二个以上的组元按不同的含量配制 的一系列不同成分的合金，称为一个合金系，简 械 镜观察到的具有某种形态特征的合 称系。 金组成物。如：晶体或晶粒的大小、 制 方向、形状、排列等微观组织。 4、相 造 合金中凡是结构、成分和性能相同并且与 其它部分有界面分开的均匀组成部分。 基
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§2.2 合金的晶体结构二、合金的相结构液态时— 在固态下，合金的相结构主要由组元在结晶 机 大多数合金的组元都能 时彼此间的相互作用而决定。 固溶体—合金在固态下， 相互溶解，形成均匀的液溶 械 体。 组元间仍能互相溶解 而形成的均匀相。
固溶体
固态合金的相结构
金属化合物—各组元的 原子按一定的比例相 金属化合物 互作用生成的晶格类 型和性能完全不同于 任一组元，并且有一 定金属性质的新相。
制 造 基
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