金属学基础知识

更新时间：2024-03-13 点击次数：300次

自然界中, 一切物质都是由原子组成的。按照原子在物质内部的排列方式, 可以把物质分为晶体和非晶体两大类。金属和合金属于晶体。

1. 晶体的特点

原子按一定几何形状有规则、有次序地排列的物质称为晶体。晶体的特点是: 有规则的外形; 有固定熔点; 具有各向异性。

2. 晶体结构

(1 ) 晶格

为了便于分析各种晶体中原子排列的规律可以用假想线将各原子的中心连接起来, 这样就构成了空间格子。这种用来描述晶体原子排列形成的空间格子叫做“晶格”。晶格中线与线的交点就是原子所在的正常位置。可以把每两个原子中心的连线想像成原子之间的结合力, 只要原子处于晶格中的正常位置, 它所受到的每一对力都正好相互抵消。

(2 ) 晶面和晶向

晶格是由一层层的原子堆砌而成, 晶格中各种方位的原子层叫“晶面”。

晶格中由原子组成的任一条直线, 它代表原子在晶体中的排列方向, 这些直线就叫做“晶向”。

(3 ) 晶胞

用晶格来描述晶体结构很不方便, 为了方便起见, 通常取晶格中的一个***基本的单元,称之为“晶胞”。

1. 体心立方晶格

体心立方晶格的晶胞是一个立方体, 在立方体的每一个角上和立方体的中心都有一个原子。如α—铁、铬、钨、钒、钼等金属均具有这种晶格形式。

2. 面心立方晶格

面心立方晶格晶胞是一个立方体, 在立方体的每一个角上 (共 8 个角 ) 和每一个面上(6 个面 ) 的中心都有一个原子。具有这种晶格形式的金属有γ—铁、铝、铜、镍等。

3. 密排六方晶格

密排六方晶格晶胞是一个六方柱体。在六方柱体的每一个角上和上下底面的中心各排列一个原子, 在柱体中心还排列有三个原子。具有这种晶格形式的金属有镁、锌、钛等。