| 金属及合金的结构与结晶 |
| 金属材料是金属及其合金的总称,各种金属材料的性能，与其内部组织结构的特征有着直接的内在联系，金属的结构和结晶-金属的晶体结构用X射线及电子衍射方法研究金属结构时发现；金属晶体靠金属键结合，使金属原子按一定次序作有规则的排列。晶体中原子规则排列的情况随金属种类的不同而异，一般可分为7大晶系14种，原子在空间一般呈格子状排列，称为结晶格子或晶格，构成晶格的最小几何单元称为晶胞。金属的性质与其晶格结构有极大关系，晶格类型相同的金属，一般在性质上也有其共性。最常见的金属晶体有三种结构形式-体心立方晶格,体心立方晶格的晶胞是一个正立方体，在其八个顶角上和体心处，各有一个金属原子。铬、钼、钨、钒等金属都具有这种晶格形式，具有这种晶格结构的金属一般较硬，延展性较差， |
| 面心立方晶格这种晶格的晶胞也是一个正立方体，但它除在八个顶角处各有一个原子外，在立方体六个表面的中心和体心，还各有一个原子。铝、铜、镍、铅等金属都具有这种晶格形式，具有这种晶格结构的金属，一般质地软，延展性和塑性极好。 密排六方晶格这种晶格的晶胞是一个正六棱柱体，除12个顶角上各有一个原子外，在两个底面的中心也各有一个原子，晶格内部还均匀分布有三个原子。铍、镁，锌、镉等金属都具有这种晶格，这种晶格结构原子排列致密，具有与面心结构相同的性金属元素中除极少数外，绝大多数金属的晶体具有上述三种晶格形式。金属的结晶过程-绝大多数金属材料，都需经过熔炼铸锭、轧制等工序才能想想生产上将液态金属的凝固称为结晶，这个过程对金属材料内部的组织结构和性能，有着直接的影响。 |
| 结晶的概念，金属及合金从液体状态向固体状态转变并形成晶体结构。从内部结构看，结晶就是金属原子的集结状态，从不规则排列过渡到按一定几何形状作有序排列的过程。金属液体结晶时，由于其内部产生的结晶潜热，补偿了它向环境散失的热量，从而使结晶过程保持温度不变，而当结晶过程完成后，曲线又出现下降段，即固体金属继续冷却，实验表明，对同―金属而言，其实际过冷度值与冷却速度密切相关，冷却速度越慢，实际结晶温度越接近理论结晶温度，过冷度越小，反之，冷却速度越快，过冷度则越大，结晶的过程液态金属的结晶过程，是由晶核的形成和成长这样两个同时并行的环节组成的，当液态金属冷却到一定温度时，有一些金属原子会自发聚集在一起形成规则排列的原子集团，成为结晶的核心，简称为晶核，一些外来的微细固态质点，也可成为晶核，这些晶核，由于不断吸附周围的液体而逐渐长大，同时，新的晶核也不断产生并长大，直到各晶体彼此相连，液体金属全部消失，结晶过程即告完成。 |