金屬學基礎知識

更新時間：2024-03-13 點擊次數：326次

自然界中, 一切物質都是由原子組成的。按照原子在物質內部的排列方式, 可以把物質分為晶體和非晶體兩大類。金屬和合金屬于晶體。

1. 晶體的特點

原子按一定幾何形狀有規則、有次序地排列的物質稱為晶體。晶體的特點是: 有規則的外形; 有固定熔點; 具有各向異性。

2. 晶體結構

(1 ) 晶格

為了便于分析各種晶體中原子排列的規律可以用假想線將各原子的中心連接起來, 這樣就構成了空間格子。這種用來描述晶體原子排列形成的空間格子叫做“晶格”。晶格中線與線的交點就是原子所在的正常位置。可以把每兩個原子中心的連線想像成原子之間的結合力, 只要原子處于晶格中的正常位置, 它所受到的每一對力都正好相互抵消。

(2 ) 晶面和晶向

晶格是由一層層的原子堆砌而成, 晶格中各種方位的原子層叫“晶面”。

晶格中由原子組成的任一條直線, 它代表原子在晶體中的排列方向, 這些直線就叫做“晶向”。

(3 ) 晶胞

用晶格來描述晶體結構很不方便, 為了方便起見, 通常取晶格中的一個最基本的單元,稱之為“晶胞”。

1. 體心立方晶格

體心立方晶格的晶胞是一個立方體, 在立方體的每一個角上和立方體的中心都有一個原子。如α—鐵、鉻、鎢、釩、鉬等金屬均具有這種晶格形式。

2. 面心立方晶格

面心立方晶格晶胞是一個立方體, 在立方體的每一個角上 (共 8 個角 ) 和每一個面上(6 個面 ) 的中心都有一個原子。具有這種晶格形式的金屬有γ—鐵、鋁、銅、鎳等。

3. 密排六方晶格

密排六方晶格晶胞是一個六方柱體。在六方柱體的每一個角上和上下底面的中心各排列一個原子, 在柱體中心還排列有三個原子。具有這種晶格形式的金屬有鎂、鋅、鈦等。