1、金屬學(xué)及熱處理金屬學(xué)及熱處理主講：覃耀春哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院性能化學(xué)成分結(jié)構(gòu)（晶體的結(jié)合類型、晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織和宏觀組織）制備加工緒論1、研究對(duì)象和目的：緒論2、課程地位3、學(xué)習(xí)內(nèi)容4、學(xué)習(xí)方法5、學(xué)習(xí)要求第一章 純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)基本要求：1熟悉常見金屬中三種典型晶體結(jié)構(gòu)及其有關(guān)參數(shù)；2掌握晶面、晶向指數(shù)的標(biāo)定方法；3認(rèn)識(shí)晶體缺陷的基本類型、基本特征和基本性質(zhì)；4掌握合金中兩種類型基本相的概念、分類及特點(diǎn)。 圖1-1 離子鍵模型圖1-2 共價(jià)鍵模型圖1-3 金屬鍵模型1.2 金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、晶體學(xué)基本知識(shí)1.晶體的特性 是原子在三維空間按一定規(guī)律呈周期性排列的固體； 具有固定的熔點(diǎn)

2、； 單晶體各向異性，多晶體偽各向同性。圖1-7 原子堆垛模型圖1-8 Au (111) 的原子力顯微鏡像圖1-9 晶體中原子排列示意圖圖1-10 陣點(diǎn)圖1-13 常見金屬晶體結(jié)構(gòu)的剛球模型圖1-14 體心立方結(jié)構(gòu)晶胞圖1-15 面心立方結(jié)構(gòu)晶胞圖1-16 面心立方結(jié)構(gòu)的配位數(shù)圖1-17 密排六方結(jié)構(gòu)晶胞圖1-18 密排六方結(jié)構(gòu)的配位數(shù)圖1-20 密排面原子排列示意圖圖1-21 密排結(jié)構(gòu)的原子堆垛方式圖1-22 密排六方結(jié)構(gòu)和面心立方結(jié)構(gòu)密排面的堆垛方式圖1-23 體心立方結(jié)構(gòu)原子的堆垛方式圖1-24 體心立方晶格的間隙圖1-25 面心立方晶格的間隙圖1-26 密排六方方晶格的間隙XYZ圖1-2

3、7 晶向指數(shù)的確定XYZ圖1-28 晶面指數(shù)的確定YXZ圖1-29 六方晶系的三軸坐標(biāo)系圖1-30 六方晶系的一些晶面指數(shù)XXXZ圖1-31 六方晶系的一些晶向指數(shù)簡單立方點(diǎn)陣晶面間距d與點(diǎn)陣常數(shù)之間的關(guān)系： 面心立方晶體（FCC）晶面間距與點(diǎn)陣常數(shù)a之間的關(guān)系： 若h、k、l 均為奇數(shù)，則 否則， 體心立方晶體（BCC）晶面間距與點(diǎn)陣常數(shù)a之間的關(guān)系： 若h+k+l=偶數(shù)，則 否則， 彈性模量彈性模量（GPa）135290圖1-32 晶向原子密度與單晶體的各向異性圖1-33 純鐵加熱時(shí)的熱膨脹曲線1.3 合金的相結(jié)構(gòu)一、合金、組元和相1.合金由一種金屬元素與一種或幾種其他元素（金屬、非金屬元

4、素）所組成的具有金屬特性的物質(zhì)。2.組元組成合金的獨(dú)立存在的基本物質(zhì)。一般地，組元就是組成合金的元素，穩(wěn)定化合物也可作為一個(gè)組元。1.3 合金的相結(jié)構(gòu)一、合金、組元和相3.相合金中具有相同凝聚狀態(tài)、相同晶體結(jié)構(gòu)、同一化學(xué)成分，并有界面相互分開的均勻一致的組成部分。水（液相）冰（固相）SnSb二、固溶體：溶質(zhì)組元溶解于溶劑金屬中，形成與溶劑金屬晶體結(jié)構(gòu)相同的均勻一致的固態(tài)相。圖1-34 固溶體的兩種類型置換固溶體間隙固溶體圖1-35 置換固溶體中大(a)、小(b)溶質(zhì)原子引起的點(diǎn)陣畸變示意圖圖1-36 奧氏體的晶格常數(shù)與溶碳量的關(guān)系圖1-37 固溶體中溶質(zhì)原子分布情況示意圖銅合金中常見的電子化合物Fe-0.8%C的非平衡組織的非平