晶格类型 1体心立方

第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释:1 •晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2•非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3 •晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。

4•晶胞：构成晶格的最基本单元。

5. 单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

6•多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。

7•晶界：晶粒和晶粒之间的界面。

8. 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

9. 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

10. 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

11. 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

12. 固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相、填空题:1 .晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。

2•常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。

3•实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

4•根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。

5•置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。

6 •合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。

7. 同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光—泽，正的电阻温度系数。

8. 金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

9. 位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的10. 在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、(210)> (201)、(201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。

名词解释1奥氏体(A):C在yFe中的间隙固溶体,常用A或r表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。

2回复:在加热温度较低时，由于金属的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化,回复后，组织不发生变化，硬度略有下降，塑性略有提高，可清除部分内应力。

3固溶体:组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。

4自然时效:自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。

5加工硬化:金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化6过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。

7铁素体：碳熔与a-Fe中形成的间隔固溶体8莱氏体：奥氏体和渗碳体组成的机械混合物9淬透性：钢经淬火后所能获得的粹硬层深度10调质：淬火加上高温回火获得回火索氏体的工艺过程11晶胞:晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。

12同素异构转变:固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。

13固溶强化:通过溶入溶质元素形成固溶体,使材料的强度、硬度提高的现象14钢的淬透性:在规定条件下,钢在淬火时获得淬硬层(淬透层)深度的能力15调质处理:把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理填空题：1石墨为片状的灰口铸铁称为普通灰口铸铁。

石墨为团絮状的灰口铸铁称为可锻铸铁，石墨为球状的灰口铸铁为球墨铸铁其中可锻铸铁的韧性最高，但不可以锻造。

2陶瓷材料中的气象是指气孔在烧结过程中形成的，它降低了陶瓷的强度。

3根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为固体渗碳，液体渗碳，气体渗碳三种4工程中常用的特殊性能钢有不锈钢，耐热钢，耐磨钢。

5金属的断裂形式有脆性断裂和韧性断裂两种。

6金属元素在钢中形成的碳化物可分为合金渗碳体与特殊碳化物两类。

7常见的金属晶体结构有体心立方晶格面心立方晶格，密排六方晶格。

8铁素体是碳溶入a-Fe中的有限固溶体，它保持体心立晶格形式：奥氏体是碳溶r-Fe中的有限固溶体，它保持面心立方晶格形式。

§1-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。

例如氧、硫固体。

基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。

其特点有: 三个基矢互相垂直（），重复间距相等，为a，亦称晶格常数。

其晶胞=原胞；体积= ；配位数(第一近邻数) =6。

（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2) 简单晶体的体心立方( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。

其特点有：晶胞基矢, 并且，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）(1-2)其体积为；配位数=8；（见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞(a)与体心立方晶胞、惯用原胞(b)3) 简单晶体的面心立方( face-centered cubic, fcc ) , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al等。

晶胞基矢，并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b）：(1-3)其体积=；配位数=12。

，（见图1-10）图1-10面心立方结构(晶胞)(a)与面心立方惯用原胞(b)4) NaCl结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc），配位数=6（图1-11 a)。

表1-1 NaCl结构晶体的常数5) CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。

表1-2 CsCl结构晶体的常数图1-11 NaCl结构和CsCl结构6) 金刚石结构（Diamond structure）, 两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合。

1．晶格类型1体心立方：α—fe Cr W, Mo,V （2）面心立方：r-fe，铜铝，镍，（3）密排立方：Be. Mg. Zn, Cd2．三种缺陷：（1）点缺陷：空位，置换原子，间隙原子（2）线缺陷：刃型位错（3）面缺陷：金属中的晶界亚晶界产生晶格畸变3．细化晶粒的方法：（1）增大过冷度（2）变质处理（3）机械振动和搅拌4．细化晶粒对力学性能的影响：晶粒越小则金属的强度硬度越好，塑性韧性下降5．固溶强化现象; 溶质溶入溶剂中使晶格产生畸变现象使强度硬度塑性韧性下降6．二元相图建立（1）配制几种成分不同的合金（2）测定上述合金的冷却曲线（3）找上述合金的临界点注：冷却时，是以极其缓慢的速度7．二元相图：匀晶共晶包晶共析8．Fe-FeC状态图中各点，线的含义，温度，成分及各区的组织是什么？各组织用什么符号表示？⇄⇄⇄⇄⇄LJNGAA+Fe3CF+Fe3CL+Fe3CL+A+ ALJ NG AA+Fe3CF +Fe3CL+Fe3C L+AF + AF9.。

碳钢中常含有哪四种杂质元素？哪些是有益元素哪些是有害元素？Mn Si S P Mn Si 有益P S 有害10.过冷奥氏体等温转变曲线包括哪三个转变区域？共析钢等温曲线的转变区温度范围是多少？各转变区在不同温度下的转变产物的名称和符号是什么？珠光体转变贝氏体转变马氏体转变11.退火，正火，淬火，低低温回火的目的是什么？获得的组织是什么？退火目的：（1）降低硬度，改善切削加工性（2）消除应力，稳定尺寸（3）细化晶粒，调整组织，消除缺陷，为后续热处理做好组织准备获得铁素体加珠光体冷却方式：空气中冷却正火：细化晶粒，提高其力学性能获得索氏体组织空气冷却淬火：为了获得马氏体，提高钢的强度，硬度和耐磨性油冷或水冷低温回火：降低淬火应力和脆性，多用于处理各种模具或表面淬火的工艺获得回火马氏体12.合金元素对C曲线位置有何影响？其他元素对C曲线位置的影响？1.含碳量的影响：对C曲线位置影响：在正常加热条件下，Wc<0.77%时，含碳量增加，C曲线右移；Wc>0.77%时，含碳量增加，C曲线左移。

《工程材料》课程复习1.常见金属晶格类型。

体心立方面心立方密排六方2. 三种晶体缺陷。

点缺陷面缺陷线缺陷3. 相的概念。

金属或合金中凡成分相同结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分4.固态合金有哪些相。

固溶体金属化合物5.过冷度的概念。

结晶的驱动力是实际结晶温度T1下晶体与液体的自由能差ΔGv，而理论结晶温度T0与实际温度T1的差值称为过冷度ΔT=T0-T16.过冷度与晶粒度的关系。

晶粒度是晶粒大小的度量过冷度增加N/G越大晶粒变细7.铸造控制晶粒度的方法。

1控制过冷度2变质处理3振动搅拌9.同素异构转变的概念。

有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。

11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。

17.钢的热处理概念。

钢在固态下加热保温冷却以改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺ps:只适用于固态下发生相变的材料18.普通热处理工艺分类。

退火正火淬火回火19.过冷奥氏体转变的产物。

珠光体马氏体贝氏体20.决定奥氏体转变产物的因素。

过冷度冷却速度21.马氏体的概念。

当奥氏体过冷到Ms以下时将转变为马氏体类型组织22.退火和正火的目的。

退火：1、调整硬度便于切削加工2、消除残余内应力，防止在后续加工或热处理中发生断裂和开裂3细化晶粒提高力学性能或最终热处理作组织准备P85 （调整硬度，使其易于切削加工；细化晶粒，为淬火作组织准备；消除残余内应力（退）对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备。

）23.淬火的概念。

将钢加热到临界点以上保温后以大于Vk的速度冷却使奥氏体转变为马氏体额热处理工艺24.一般怎样确定碳钢的淬火温度？ 利用铁碳合金相图25.影响淬透性的因素。

钢的淬透性取决于其临界冷却速度 临界速度越小 奥氏体越稳定 淬透性越高ps 凡是影响c 曲线的因素都是影响淬透性的因素26.回火的目的。

体心立方(112)晶面的原子面密度一、体心立方结构简介体心立方是一种晶体结构，由于其具有密排的结构和较好的热稳定性，在工程材料领域得到广泛应用。

在体心立方结构中，原子以一定的规律排列，形成晶格。

体心立方晶格的基本单元包含一个原子在每个晶胞的中心和八个原子分别位于八个顶点上。

这种排列方式使得体心立方结构具有较高的密度和较好的机械性能。

二、体心立方(112)晶面简介在体心立方结构中(112)晶面是一个重要的晶面，它具有特殊的原子排列方式和性质。

通过研究体心立方(112)晶面的原子面密度，可以更好地了解该结构的物理性质和应用潜力。

三、体心立方(112)晶面的原子排列体心立方(112)晶面的原子排列方式是指晶面上原子的位置关系。

体心立方结构的晶面排列方式决定了晶体的表面性质和物理化学行为。

通过对体心立方(112)晶面的原子排列进行研究，可以揭示其在材料科学和工程技术中的应用潜力。

四、体心立方(112)晶面的原子面密度计算方法体心立方(112)晶面的原子面密度是指单位面积上原子的数量。

计算方法一般包括通过晶体结构参数和晶胞参数进行计算。

通过计算可以得到体心立方(112)晶面的原子面密度，从而为材料设计和应用提供重要参考。

五、体心立方(112)晶面的原子面密度实验测定除了计算方法，实验测定也是研究体心立方(112)晶面的原子面密度的重要手段之一。

通过实验测定，可以获得更真实和准确的数据，对体心立方结构的表面性质和晶体稳定性有更深刻的认识。

六、体心立方(112)晶面的原子面密度在材料设计中的应用体心立方(112)晶面的原子面密度对材料设计具有重要意义。

通过对其进行深入研究和应用，可以开发出具有优异性能和广泛用途的新型材料，为材料科学和工程技术提供新的发展方向。

七、总结体心立方(112)晶面的原子面密度是晶体结构中重要的研究内容之一，对于深入理解晶体的物理性质和开发新型材料具有重要意义。

通过系统的研究和应用，可以推动材料科学和工程技术领域的发展，为人类社会进步做出贡献。

§１-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。

例如氧、硫固体。

基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。

其特点有: 三个基矢互相垂直（），重复间距相等，为a，亦称晶格常数。

其晶胞=原胞；体积=；配位数(第一近邻数) =6。

（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2) 简单晶体的体心立方 ( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。

其特点有：晶胞基矢, 并且，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）(1-2)其体积为；配位数=8；（见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞(a)与体心立方晶胞、惯用原胞(b)3) 简单晶体的面心立方 ( face-centered cubic, fcc ) , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al等。

晶胞基矢，并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b）：(1-3)其体积=；配位数=12。

，（见图1-10）图1-10面心立方结构(晶胞)(a)与面心立方惯用原胞(b)4) NaCl结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc），配位数=6（图1-11 a)。

表1-1 NaCl结构晶体的常数5) CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。

表1-2 CsCl结构晶体的常数图1-11 NaCl结构和CsCl结构6) 金刚石结构（Diamond structure）, 两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合。

十四种晶格类型晶格是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。

根据晶体中原子的排列方式和对称性，晶体可以分为不同的晶格类型。

下面将介绍十四种常见的晶格类型。

1. 简单立方晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，如钠、铜等金属。

2. 面心立方晶格：除了在立方体的顶点上有原子外，每个面的中心也有一个原子，如铝、铜、银等金属。

3. 体心立方晶格：除了在立方体的顶点上有原子外，立方体的中心也有一个原子，如铁、钨等金属。

4. 六方晶格：原子在六个等间距的平面上排列，如硫、石英等。

5. 斜方晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，但其中两个轴之间的夹角不为90度，如二硫化钼。

6. 正交晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，且三个轴之间的夹角均为90度，如钙钛矿。

7. 三方晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为120度，如石墨。

8. 单斜晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角不为90度，如硫酸铜。

9. 三斜晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中三个轴之间的夹角均不为90度，如石膏。

10. 钻石晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为120度，如金刚石。

11. 锗晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为109.5度，如锗。

12. 铁素体晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为120度，如铁素体。

13. 铁磁晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为120度，如铁磁体。

14. 铁电晶格：原子在三个坐标轴上等间距排列，其中两个轴之间的夹角为90度，而第三个轴的夹角为120度，如铁电体。

这些晶格类型在材料科学、物理学和化学等领域中具有重要的应用价值。

通过研究晶格类型，可以深入了解晶体的结构和性质，为材料的设计和制备提供指导。

§1—2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic， sc）它所构成的晶格为布喇菲格子。

例如氧、硫固体。

基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体.其特点有: 三个基矢互相垂直（)，重复间距相等，为a，亦称晶格常数。

其晶胞=原胞;体积= ;配位数（第一近邻数) =6.（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2）简单晶体的体心立方 ( body-centered cubic, bcc ) ，例如,Li，K，Na，Rb,Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。

其特点有:晶胞基矢, 并且,其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1—9 b)（1-2）其体积为；配位数=8； (见图1—8)图1—8体心立方堆积与体心立方结构单元图1—9简单立方晶胞（a）与体心立方晶胞、惯用原胞（b）3) 简单晶体的面心立方（ face—centered cubic， fcc ） , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd,Pt，Ne, Ar, Xe， Rn, Ca， Sr, Al等.晶胞基矢,并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1—10 b）：(1—3）其体积=；配位数=12。

，(见图1—10）图1—10面心立方结构(晶胞)(a）与面心立方惯用原胞(b)4） NaCl结构(Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc),配位数=6(图1—11 a)。

表1-1 NaCl结构晶体的常数5） CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。

表1-2 CsCl结构晶体的常数图1—11 NaCl结构和CsCl结构6）金刚石结构（Diamond structure），两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合.如C (a=3。