金属学原理复习要点
- 格式:doc
- 大小:878.00 KB
- 文档页数:35
弟一早1、金属的特性:晶体特征、导电性、导热性、金属光泽、可塑性、正的电阻温度系数。
2、晶体的特性表现为:具有一定的熔点和物理与力学性能的各向异性。
3、晶体与非晶体的根本区别是:物质的质点在固态下是否作周期性重复排列。
4、布拉菲点阵共有14种,归纳为7个晶系。
____________5、金属中常见的晶体结构是体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。
6、空间点阵原子、分子或离子忽略其物质性,抽象为规则排列于空间的无数几何点,这种点的空间排列。
简称点阵。
晶格将阵点用一系列直线连接起来,构成的空间格架。
晶胞能完全反映晶格特征的、最小的几何单元。
7、体心立方配位数8;K=0.68;原子半径:r=⅜:原子堆垛方式:ABABA八面体间隙r=0.067a;四面体间隙r=0.126a;四面体间隙大于八面体间隙面心立方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅜;原子堆垛方式:ACBACB八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙密排六方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅛;原子堆垛方式:ABABA 八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙8、立方晶系晶向指数标定晶向指数[uVw]晶向族(uVw)立方晶系晶面指数标定晶面指数(hk1)晶面族{hk1)体心立方中原子排列最密的面:体对角面(110)晶面,最密的晶向:体对角线[111]晶向。
面心立方中原子排列最密的面:(1ID晶面,最紧密的晶向是[110]晶向。
9、晶面指数标定时,将坐标系原点设在待定晶面之外的结点上;而晶向指数标定是设在欲求晶向上任意一点。
10、晶间间距:晶体中相邻两个平行晶面之间的垂直距离。
11、晶体缺陷:点缺陷(空位,间隙原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界,亚晶界12、位错是一种极为重要的晶体缺陷,最基本的类型有两种:刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直;螺型位错:柏氏矢量与位错线平行。
《金属学》复习资料影响因素:1化学成分:纯金属具有较高塑性。
纯金属加入其它合金元素后成单相固溶体时也有较好塑性。
若所含的元素形成化合物时,塑性降低。
塑性:面心立方>体心立方>六方晶格2合金元素:Fe——化学纯铁塑性高,工业纯铁不完全高塑性。
C——碳含量越高,钢的塑性越差,热加工温度范围窄。
Mn——锰钢具有高加热速度敏感性。
Mn可消除或减轻S 和O的有害作用,使塑性提高。
S——仅微量溶于固溶体,以FeS、MnS等硫化物形式存在于钢中。
含硫量较多,并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时,钢的塑性与变形温度有关。
加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时,由于软化或熔化使晶间联系削弱,变形时易出现红脆。
网状包围晶粒形式的硫化物降低塑性。
球状硫化物使塑性提高。
P——易出现冷脆,严重影响冷变形。
对热变形影响不大。
O——也会产生红脆。
FeO 、 Al2O3、 SiO2,熔点低分布在晶界的共晶体,由于软化或熔化使晶间联系减弱,出现红脆。
Si:以固溶体形式存在:对塑性影响不大,含量过高,塑性下降。
以硅化物形式存在:变形温度下不溶解,使塑性下降。
Ni、W、Mo:强度↑,塑性↓Cr:塑性↓;V:强度↑,塑性不变。
含量高时,塑性↓;Al:晶界形成AlN,塑性↓Cu:塑性↑,还原气氛中加热,塑性↓;B: <0.02% ,塑性好,达到0.1%,塑性↓。
多余B在晶界形成熔点低共晶体,降低塑性。
铅、锡、砷、锑、铋:低熔点元素,在钢种溶解度低,其中未溶解而剩余的元素,分布在晶界,加热时熔化,使金属失去塑性。
高温合金中影响特别严重,称为“五害”。
H:含量少无影响;含量多冷速快时,白点;N:含量少无影响;含量多时红脆。
稀土:塑性↑。
原因:①减低气体含量;②与有害杂质形成高熔点化合物抵消有害作用;③含硫量降低。
加入量应适当。
恰好抵消杂质的有害作用时,才能使塑性改善。
过多时低熔点多余稀土元素聚集在晶界处起破坏作用。
3金属组织:一:金属宏观组织的影响:对铸态金属:如钢锭:宏观组织由三部分组成:表面层的细晶粒层、垂直于钢锭冷却表面的柱状晶、钢锭中心部分的粗大等轴晶。
高一化学金属知识点一、金属的性质金属是指一类具有光泽、导电、导热等性质的化学元素。
它们大多数能够形成正离子,而电子则以“电子云”的形式在金属中自由运动,形成金属键。
金属的性质有以下几个主要方面。
1. 金属的导电性金属具有良好的导电性。
这是因为金属中的自由电子可以在外加电场的作用下自由移动。
电子在金属中的导电过程是通过电子与金属离子之间的碰撞来实现的。
2. 金属的导热性金属还具有良好的导热性。
这是因为金属中自由电子的热运动引发了金属内部的热传导。
电子在金属中的再次散射使得热能得到了有效的传递。
3. 金属的延展性和塑性金属还具有良好的延展性和塑性。
这是因为金属的原子不具备明确的排列规律,使得金属可以在外力作用下发生移动和重组,从而可以拉长成线,或弯曲成不同形状。
4. 金属的光泽金属表面呈现出光亮的效果,这是由于金属对入射光的特殊反射和吸收性质所致。
正是这种反射和吸收,使得金属具有独特的光泽。
二、金属元素的分类根据金属元素的化学性质和物理性质,可以将金属元素分为两类。
1. 有色金属有色金属是指那些本身具有颜色的金属元素,如铜、铁、锌等。
这类金属往往在化合物中呈现出明显的颜色。
有色金属常常用于装饰、制造工具等方面。
2. 非金属非金属是指那些不具备明显金属特性的元素,如氢气、氧气等。
非金属耐热性低、难导热、难导电等特点使得它们在化学性质和物理性质上与金属有较大差异。
三、常见金属元素1. 铁铁是一种常见的金属元素,化学符号为Fe。
它广泛应用于建筑、交通、机械制造等领域。
铁的特点是延展性和塑性强,同时具备良好的导电和导热性能。
2. 锌锌的化学符号为Zn。
它具有良好的耐腐蚀性,常用于制造镀锌铁皮等物品。
锌还是人体所需的微量元素之一,对人体健康有一定的作用。
3. 铝铝的化学符号为Al。
铝具有轻质、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、汽车等行业。
铝是一种优秀的导电材料,被广泛应用于电子领域。
四、金属的反应金属在与非金属或其他物质接触时,往往会发生化学反应。
1.配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数2..粗糙界面:液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据,由于过渡层很薄,所以,从宏观上来看,界面反而显得平直,不出现曲折小平面,这类界面又称非小平面界面。
3. 交滑移:两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程4. 有效分配系数:结晶过程中固体在相界处的浓度比上此时余下液体的平均浓度。
5. 应变时效:低碳钢拉伸时,若在超过下屈服点以后卸载并立即重新拉伸,则拉伸曲线不出现屈服点;若卸载后放置一段时间或在200℃左右加热后再进行拉伸,则屈服现象又复出现,且屈服应力进一步提高。
这种现象通常称为应变时效。
6. 过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变,平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度7. 形变组织:金属在合金塑性变形时,由于各晶粒的转动,当形变量很大时,各晶粒的取向会大致趋于一致,形变中的这种组织状态叫做形变织构8. 动态过冷度:能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度9. 加工硬化:随着塑性变形的增大,塑性变形抗力不断增加的现象,即强度和硬度升高,塑性和韧性降低。
10. 上坡扩散:由低浓度向高浓度进行的扩散11. 割阶: 位错线上垂直于原位错滑动面的曲折部分12. 伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶13. 柯氏气团:溶质原子与位错的交互作用,溶质原子将偏聚在位错线附近以降低体系的畸变能形成溶质原子气团。
1、金属的退火处理包括哪三个阶段?简述这三个阶段中晶粒大小、结构的变化答:退火过程分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段;再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程;晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。
1、晶胞:能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。
2、过冷现象:金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3、均匀形晶格:液相中各个区域出现新相晶核的几率是相同的。
非均匀形晶格:新相优先出现于液相中的某个区域。
4、正负温度梯度:液体结晶前液体中的过冷度随至界面距离的增加而减小。
5、固溶体:合金的组员之间以不同的比例相互混合后形成的固相。
6、共晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出成份一定的两个固相的转变过程。
包晶转变:在一定温度下,由一定成份的液相和一定成份的固相作用形成另一个固相的转变过程。
7、枝晶偏析:由于固溶体通常呈现树枝状,使枝干和枝之间的化学成份不同。
8、合晶:合晶转变是由两个一定成份的液相L1和L2相互作用形成一个固相的恒温转变。
9、临界淬火冷却速率:零件淬火为了获得马氏体所需的最低的冷却速度。
10、调质处理:将淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺。
11、强度指标:抗拉强度b σ,屈服强度s σ,条件屈服强度2.0σ,疲劳强度1-σ12、硬度指标:①布氏硬度HBS HBW ②洛氏硬度HRA HRB HRC ③维氏硬度HR13、晶体与非晶体的区别:晶体指原子呈规则排列的固体,宏观上有固定熔点,规则的外形和各向异性。
非晶体微观上原子呈无规则排列,宏观上无固定熔点,无规则外形和各向同性。
14、晶格:用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。
15、配位数:晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。
16、常见金属的晶体结构:①体心立方晶格:原子半径a 43r =,原子个数2,致密度0.68 ②面心立方结构:原子半径a 42r =,原子个数4 ③密排六方晶格: 原子半径a 21r =,原子个数6 17、同素异构转变:物质在固态下晶体结构随温度变化的现象。
18、晶体缺陷:①点缺陷:使晶格发生扭曲,晶格畸变使强度,硬度提高塑性、韧性下降,电阻增大、体积膨胀。
(空位、间隙原子、置换原子、晶格畸变)②线缺陷:(韧性位错、螺型位错)减少或增加错位密度都可以提高金属强度③面缺陷:(亚晶粒、亚晶界)19、结晶的概念:由液态金属凝固成固态金属的过程。
一、晶体学(概念整理——赵政zz)●晶体结构:实际原子在三维空间的规则排列。
●空间点阵:阵点在三维空间的规则排列。
●晶胞:表达空间点阵几何规律的基本空间单元。
●晶向晶面:原子列表示的方向和原子组成的平面。
●晶面晶向族:由于点阵对称性,某些非平行的晶面晶向经对称操作后会完全重合,在几何上表现为等价的系列晶面晶向。
●晶体结构与空间点阵的联系与区别:都是不随时间变化的三维空间的规则排列,但空间点阵是晶体结构的几何抽象,空间点阵加上结构基元为晶体结构。
●晶体宏观特性:1.自限性:自发生长成规则外形。
2.均匀性:任一部分的性质相同,可看做连续物体。
3.各向异性:晶体的不同方向上表现出不同性质。
4.对称性:对称操作可以让晶体重合的性质。
●晶体投影意义:用二维平面图的方式清晰表达点阵中的方向和晶面间关系,利于晶面夹角测量,晶带轴的确定等。
二,晶体结构●相:材料中结构相同、成分和性能均一的组成部分。
●组织:指用显微镜观察到的材料微观形貌的总称。
●固溶体:晶体结构与其某一组元相同的相。
元素间在固态下相互溶解相。
置换——为溶质原子取代溶剂原子位置。
间隙——占据溶剂原子间隙而非结点。
两大特点:晶格畸变和微观不均匀性(溶质原子偏聚)。
●固溶强化:固溶体的硬度、强度往往高于组成它的各组元,而塑性则较低,这种现象就称为固溶强化。
●金属间化合物(或者称为“中间相”):金属与金属,或金属与非金属(氮、碳、氢、硼、硅)之间形成的化合物总称为金属间化合物。
一般硬而脆。
在二元相图上所处位置总在两端际固溶体中间,所以叫中间相。
●固溶体与中间相的区别:晶体结构是否和至少和某一组元结构相同。
相同的为固溶体。
中间相和任意成分结构不一致。
●有序固溶体:在X射线衍射图上会有附加线条,也称为超点阵。
短程有序固溶体在低于一定临界温度T c的时候可能转变为长程有序,称为有序固溶体。
●间隙化合物:属于原子尺寸因素化合物。
晶体结构复杂。
典型的结构有钢中的渗碳体Fe3C。
第一章金属的晶体结构1、除化学成分外,金属的内部结构和组织状态也是决定金属材料性能的重要因素。
2、将阵点用直线连接起来形成空间格子,称之为晶格。
3、晶胞中原子排列的紧密程度通常用两个参数来表征:配位数、致密度。
4、原子所占体积与晶胞体积之比称为致密度。
5、体心立方结构有两种间隙:一种是八面体间隙,另一种是四面体间隙。
6、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。
7、晶体的点缺陷有三种:空位、间隙原子和置换原子。
8、塑性变形时,由于局部区域的晶体发生滑移即可形成位错。
9、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行。
10、把单位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度。
11、晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内界面两类。
12、晶体的内界面缺陷有:晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界等。
13、金属:是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加。
14、晶体:原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
15、晶体结构: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。
16、点阵:能清楚地表明原子在空间排列规律性的原子的几何点,称之为点阵。
17、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。
18、配位数:是指晶体结构中与任一个原子最邻近、等距离的原子数目。
19、螺型位错:设想在立方晶体右端施加一切应力,使右端上下两部分沿滑移面发生了一个原子间距的相对切边,这种晶体缺陷就是螺型位错。
20、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。
21、什么是晶体?晶体有何特性?答:晶体:原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
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。
金属学原理复习资料第一章金属的晶体结构1、什么是金属学?答:研究金属与合金的成分、组织、性能以及三者之间的关系及其变化规律的学科。
2、金属与非金属的本质区别是?答:金属是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加;非金属是具有负的电阻温度系数的物质。
3、为什么原子总是自发的趋于紧密排列?答:最密排列时结构最稳定,能量最低。
4、晶体的特性有哪些?答: (1)具有一定的熔点(2)具有固定外形(3)具有各向异性5、常见3种典型晶体结构。
原子数原子半径配位数致密度滑移面滑移方向滑移面系数Bcc280.68{110}<111>12 Fcc4120.74{111}<110>12Hcp6120.74{0001}36、什么是多晶性转变或同素异构转变?答:当外部条件(温度、压强)改变时,金属内部由一种晶体结构转变成另一种晶体结构的转变。
7、纯铁的同素异构转变:δ-Fe —(1394℃) →?-Fe —(912℃) →ɑ-Fe8、常见晶体缺陷有哪些?答:(1)点缺陷:空位、间隙原子、置换原子。
(2)线缺陷:刃型位错、螺旋位错。
(3)面缺陷:晶体表面、内界面(晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错、相界)。
9、什么是柏氏矢量?答:用来表示位错的性质,和表示位错的晶格畸变的大小和方向,从而使人们研究位错时摆脱位错区域原子具体排列细节的约束的一个矢量。
10、什么是堆垛层错?答:晶面堆垛顺序发生局部差错而产生的一种晶体面缺陷。
11、相界有哪几类?答:共格界面、半共格界面、非共格界面。
12、什么是共格界面?答:指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,为两种晶格所共有。
13、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,这是刃型位错的一个重要特征。
14、螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行,这是螺型位错的重要特征。
15、不含位错的晶须,不易塑性变形,因而强度很高;而工业纯铁中含有位错,易于塑性变形,所以强度很低。
高考化学金属知识点归纳高考化学考试中,金属是一个重要的知识点。
学好金属知识不仅对应试有帮助,还能增强我们对于化学原理的理解。
本文将从金属的性质、金属的纯度、金属的反应性以及常见金属的应用等方面,对高考化学金属知识点进行归纳。
一、金属的性质金属具有特定的性质,这些性质使金属在生活和工业中得到广泛应用。
首先,金属具有良好的导电导热性能。
这是因为金属中存在着大量自由电子,电子在金属中自由传导,从而使得金属能够导电。
其次,金属具有良好的延展性和延性。
也就是说,金属可以被拉长、扁平或者扯断而不容易断裂。
此外,金属具有良好的反射性能和光泽度,可以反射光线并在表面产生明亮的光泽。
二、金属的纯度金属的纯度是指金属中所含杂质的少多程度。
提高金属的纯度是很有必要的,因为纯度高的金属具有更好的导电、导热性能。
为了提高金属的纯度,通常会采用电解法、蒸馏法等物理方法。
此外,还可以通过冶炼和熔炼等化学方法进行提纯。
三、金属的反应性金属的反应性几乎各不相同。
在金属中,铁是最活泼的金属,容易被氧气氧化,产生铁锈。
此外,镁、钠等金属也具有较高的反应性。
不过,有一些金属具有较低的反应性,如金和铂等贵金属。
四、常见金属的应用常见金属的应用非常广泛。
首先,铁是我们生活中使用最广泛的金属之一。
铁可以用来制造建筑材料、汽车零部件等。
其次,铝是轻金属,具有良好的导电和导热性能,因此被广泛应用于航空航天、电子产品等领域。
此外,铜、锌等金属也具有广泛的应用价值。
五、金属的环境保护随着社会的不断进步,环境污染已成为一个严重的问题。
金属的开采和加工会对环境造成一定的污染。
因此,金属的环境保护变得尤为重要。
我们应该重视金属的回收和再利用,减少资源的浪费。
另外,我们还应该加强对金属污染的控制和治理,减少环境污染对人类和生态环境的影响。
总结通过对高考化学金属知识点的归纳,我们可以更好地理解金属的性质、纯度、反应性和应用等方面的知识。
金属不仅在生活中起到重要作用,也对工业和环境保护有着重要意义。
化学金属章节知识点总结一、金属的性质1. 金属的物理性质金属具有典型的金属性质,包括良好的导电性、导热性、延展性和塑性。
这些性质使得金属成为制造电子产品、建筑材料和机械设备的重要材料。
2. 金属的化学性质金属的化学性质主要表现在与非金属元素的化合反应中。
以电负性差异为基础,金属通常与非金属发生电子转移反应,形成离子化合物。
此外,金属还有一些特殊的化学性质,如容易与酸、氧和水反应等。
二、金属的分类1. 钢铁和有色金属金属可以分为钢铁和有色金属两大类。
钢铁是含有铁元素的合金,主要包括铁、碳和少量的其他元素。
有色金属指的是那些不属于钢铁范畴的其他金属,如铝、铜、铅、锌等。
2. 金属元素的分类根据金属元素的化学性质和用途,金属可以进一步分为原生金属、合金和金属化合物。
三、金属的应用1. 金属的工业应用金属在工业领域具有广泛的应用,包括机械制造、建筑材料、电子产品和航空航天等。
金属的良好导电性和导热性使得它成为制造电子元器件和散热设备的理想材料。
2. 金属的日常应用金属在日常生活中也有许多应用,如金属器具、金属餐具、金属首饰等。
此外,金属还可以用于制作工艺品和装饰材料。
四、金属相关实验1. 金属的性质实验通过实验可以观察金属的一些典型性质,如导电性、导热性和延展性。
在导电性实验中,可以利用导线和电灯泡组成电路,通过观察灯泡的明暗来判断金属的导电性。
2. 金属与非金属的反应实验金属与非金属元素的化合反应是金属化学中的重要内容,可以通过实验来观察和验证。
例如,可以将锌粉与稀盐酸反应,观察生成的气体和溶液颜色的变化,从而推断出金属与非金属的化合反应过程。
综上所述,金属是化学元素中的一种,具有许多独特的物理和化学性质。
金属在工业生产和日常生活中都有广泛的应用,是人类社会不可或缺的重要材料。
通过实验可以深入了解金属的特性和化学反应过程,对于加深理解金属化学具有重要意义。