金屬學與熱處理匯總

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晶向指數[UVW]，晶向族<uvw>；晶面指數（hkl），晶面族{hkl}；六方晶系晶向指數[uvw]→u=（2U-V）/3，v=（2V-U）/3，t=-（u+v），w=W→[uvtw]

空間點陣和晶體點陣  為便于了解晶體中原子排列的規律性，通常將實體晶體結構簡化為完整無缺的理想晶體。若將其中每個院子抽象為純幾何點，即可得到一個由無數幾何點組成的規整的陣列，稱為空間點陣，抽象出來的幾何點稱為陣點或結點。由此構成的空間排列，稱為晶體點陣；與此相應，上述空間點陣稱為晶格。

熱過冷  純全屬在凝固時，其理論凝固溫度（Tm）不變，當液態金屬中的實際溫度低于Tm時，就引起過冷，這種過冷稱為熱過冷。

成分過冷  在固液界面前沿一定范圍內的液相，其實際溫度低于平衡結晶溫度，出現了一個過冷區域，過冷度為平衡結晶溫度與實際溫度之差，這個過冷度是由于界面前沿液相中的成分差別引起的，稱為成分過冷。成分過冷能否產生及程度取決于液固界面前沿液體中的溶質濃度分布和實際溫度分布這兩個因素。

動態過冷度  當界面溫度Ti<Tm，熔化速率<凝固速率時，晶核才能長大，這時的過冷度稱為動態過冷度。即只有液固界面取得動態過冷度，才能使晶核長大。

結構起伏  液態金屬中大量不停“游動”著的原子團簇不斷地分化組合，由于“能量起伏”，一部分金屬原子（離子）從某個團簇中分化出去，同時又會有另一些原子組合到該團簇中，此起彼伏，不斷發生著這樣的漲落過程，似乎原子團簇本身在“游動”一樣，團簇的尺寸及其內部原子數量都隨時間和空間發生著改變的現象。

能量起伏  液態金屬中處于熱運動的原子能量有高有低，同一原子的能量也在隨時間不停地變化，時高時低的現象。

均勻形核  液相中各個區域出現新相晶核的幾率都是相同的，是液態金屬絕對純凈、無任何雜質，喝不喝型壁接觸，只是依靠液態金屬的能量變化，由晶胚直接生核的理想過程。臨界半徑

非均勻形核  液態金屬中總是存在一些微小的固相雜質點，并且液態金屬在凝固時還要和型壁相接觸，于是晶核就可以優先依附于這些現成的固體表面上形成，需要的過冷度較小。臨界半徑

非均勻形核的臨界球冠半徑與均勻形核的臨界半徑是相等的。

晶核長大的微觀結構：光滑界面和粗糙界面。

晶粒大小的控制  控制過冷度；變質處理；振動、攪動。

表面細晶區的形成：當液態金屬澆入溫度較低的鑄型中時，型壁附近熔體由于受到強烈的激冷作用，產生很大的過冷度而大量非均質生核。這些晶核在過冷熔體中也以枝晶方式生長，由于其結晶潛熱既可從型壁導出，也可向過冷熔體中散失，從而形成了無方向性的表面細等軸晶組織。

柱狀晶區的形成：在結晶過程中由于模壁溫度的升高，在結晶前沿形成適當的過冷度，使表面細晶粒區繼續長大（也可能直接從型壁處長出），又由于固-液界面處單向的散熱條件（垂直于界面方向），處在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的單向熱流的作用下，以表面細等軸晶凝固層某些晶粒為基底，呈枝晶狀單向延伸生長，那些主干取向與熱流方向相平行的枝晶優先向內伸展并抑制相鄰枝晶的生長，在淘汰取向不利的晶體過程中，發展成柱狀晶組織。

中心等軸晶的形成：內部等軸晶區的形成是由于熔體內部晶核自由生長的結果。隨著柱狀晶的發展，熔體溫度降到足夠低，再加之金屬中雜質等因素的作用，滿足了形核時的過冷度要求，于是在整個液體中開始形核。同時由于散熱失去了方向性，晶體在各個方向上的長大速度是相等的，因此長成了等軸晶。

固溶體與金屬化合物的區別  固溶體晶體結構與組成它的溶劑相同，而金屬化合物的晶體結構與組成它的組元都不同，通常較復雜。固溶體相對來說塑韌性好，硬度較低，金屬化合物硬而脆。

影響置換固溶體溶解度的因素  原子尺寸因素；電負性因素；電子濃度因素；晶體結構因素。

相律  相律 F=C-P+2  壓力為常數時F=C-P+1。F為平衡系統的自由度數，C為平衡系統的組元數，P為平衡系統的相數。他的含義是：在只受外界溫度和壓力影響的平衡系統中，它的自由度數等于系統的組元數和相數之差加上2。

杠桿定律  

ωL=rb/ab ×100%

成分起伏  液相中總會有某些微笑體積可能偏離液相的平均成分，這些微小體積的成分、大小和位置都是在不斷地變化著，這就是成分起伏。

枝晶偏析  固溶體合金不平衡結晶的結果，使先后從液相中結晶出的固相成分不同，再加上冷速較快，不能使成分擴散均勻，結果就使每個晶粒內部的化學成分很不均勻。先結晶的部分含高熔點組元較多，后結晶的部分含低熔點組元較多，在晶粒內部存在著濃度差別，這種在一個晶粒內部化學成分不均勻的現象，稱為晶內偏析，又稱枝晶偏析。

宏觀偏析  在材料宏觀范圍內出現的成分不均勻偏析。

鐵素體與奧氏體  鐵素體是溶于α-Fe 中的間隙固溶體，為體心立方結構，常用符號F或α表示。奧氏體是碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，為面心立方結構，常用符號A或γ表示。碳溶于體心立方晶格δ-Fe 中的間隙固溶體，稱為δ鐵素體，以δ表示。奧氏體塑性很好，具有順磁性。

工業純鐵  含鐵量為ωC=99.8%~99.9%，塑性和韌性很好，但其強度很低。鐵碳相圖，你還記得嗎？（收藏版）

滲碳體  Fe3C，含碳量為ωC=6.69%，可用Cm表示，具有很高的硬度，但塑性差，低溫下具有一定的鐵磁性。

單相區——5個

相圖中有5個基本的相，相應的有5個相區：

液相區（L）——ABCD以上區域

δ固溶體區——AHNA

奧氏體區（γ）——NJESGN

鐵素體區（α）——GPQ（Fe3C）——DFK直線以左

滲碳體區

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