05508金属材料与热处理自考资料：金属的晶体结构

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金属的晶体结构

一、金属的晶体结构

1．在立方晶系中指数相同的晶面和晶向互相垂直。

2．在面心立方晶格中，｛111｝晶面族的原子密度最大。

3．在金属晶格中，最典型、最常见到的晶格结构形式有：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。

4．金属经某种特殊处理后，在金相显微镜下看到的特征与形貌称为显微组织

5．实际晶体中的位错属于线缺陷。

6．在金属晶体中通过原子中心的平面称为晶面，通过原子中心的直线，可代表晶格空间的一定方向，称为晶向。

7．晶胞：晶格中能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，称为晶胞。用来分析晶体中原子排列的规律性。

晶格中的最小的几何单元是晶胞，体心立方结构有两种间隙，分别是八面体和四面体。

8．晶格：表示原子在晶体中排列规律的空间构架，称为晶格；

9．在晶体中，由一系列原子所组成的平面称为晶面，任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。

10．晶胞中原子排列的紧密程度通常用配位数和致密度两个参数来表征。

11．配位数：晶体结构中与任一个原子最近邻、等距离的原子数目。

12．致密度：原子所占体积与晶胞所占体积之比。

13．晶体：是指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。

14．晶体的特性：

1）晶体具有一定的熔点。在熔点以上，晶体变为液体，处于非晶体状；在熔点以下，液体又变为晶体。

2）晶体的另一个特点是在不同的方向上测量其性能，表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。

二、实际金属的晶体结构

1．晶体缺陷包括：点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。

1）点缺陷。特征是三个方向上的尺寸都很小，相当于原子的尺寸，例如空位、间隙原子等；

2）线缺陷。特征是在两个方向上的尺寸很小，另一个方向上的尺寸相对很大。属于这一类的主要是位错．晶体中的线缺陷有：螺旋位错和刃型位错。

3）面缺陷。特征是一个方向上的尺寸很小，另外两个方向上的尺寸相对很大，例如晶界、亚晶界等。

2．在金属的晶体缺陷中，点缺陷包括有：空位原子、间隙原子和置换原子缺陷。

3．线缺陷——晶体中各种类型的位错，它是晶体中某处有若干原子发生了有规律的错排现象。

4．晶体中最简单、最基本的位错类型包括：刃型位错和螺型位错两大类。

5．实际晶体中的位错属于：线缺陷。在晶体缺陷中，属于线缺陷的有：位错。晶体中的刃型位错属于线缺陷_。、

6．刃型位错的特征：

1）刃型位错有一额外半原子面；2）刃型位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，既有切应变，又有正应变；3）刃型位错与晶体的滑移方向相垂直，位错线运动的方向垂直于位错线。

7．螺型位错的特征：

1）螺型位错没有额外半原子面；2）螺型位错是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，其中只有切应变，没有正应变；3）螺型位错与晶体的滑移方向平行，位错线运动的方向垂直于位错线。

8．晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内界面两类。内界面又包括晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛错层和相界等。

9．晶体的外表面属于面缺陷。位错不属于点缺陷。晶体中的线缺陷主要是位错。

10．表面能：由于在表面层产生了晶格畸变，其能量就要升高，这种单位面积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。

影响表面能的因素：①外部介质的性质；②裸露晶面的原子密度；③晶体表面的曲率；④晶体的性质，如熔点等。

11．晶体的面缺陷主要包括：晶体的晶界和亚晶界两类。

12．螺型位错的柏氏矢量与其位错线平行。刃型位错的柏氏矢量与其位错线垂直。

13．柏氏矢量有何特点和作用？

1）用柏氏矢量可以可以判断位错的类型。2）用柏氏矢量可以表示位错区域晶格畸变总量的大小；3）用柏氏矢量可以表示晶体滑移的方向和大小；4）一条位错线的柏氏矢量是恒定不变的；5）对于一个位错来说，同时包含位错线和柏氏矢量的晶面是潜在的滑移面。

14．确定晶向指数的步骤：

1）以晶胞的三个棱边为坐标轴，以棱边长度作为作为坐标轴的长度单位；2）从坐标轴原点引一有向直线平行于待定晶向；3）在所引有向直线上任取一点，求出改点在X、Y、Z轴上的坐标轴；4）将三个坐标轴按比例化为最小简单整数，依次写入方括号中，即得所求的晶向指数。

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