金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)2015

工程材料設(shè)計(jì)制造教研室:丁海民金屬及金屬學(xué)金屬學(xué)成分組織性能

引言：1、金屬材料的性能使用性能：指材料在使用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。工藝性能：指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，材料適應(yīng)各種冷、熱加工和熱處理的性能。2、金屬材料力學(xué)性能

包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和熱處理工藝性能等。

指材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的性能，主要有強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度等。

第一節(jié)金屬材料的性能金屬材料的工藝性能金屬的工藝性能（一）鑄造性能鑄造：液態(tài)金屬澆入鑄型型腔凝固后得到所需形狀的毛坯或零件的成形工藝

鑄造性能：獲得尺寸精確、結(jié)構(gòu)完整的鑄件的能力

1、合金的流動(dòng)性

2、收縮率

3、成分偏析（二）鍛造性能鍛造成形：固態(tài)金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形來(lái)獲得所需毛坯或零件的工藝可鍛性：材料承受鍛壓成形的能力（塑性、變形抗力）材料本身：晶體結(jié)構(gòu)、成分、組織加工條件：溫度、變形速度等(三)焊接性能可焊性：金屬材料采用一定的焊接工藝、焊接材料及結(jié)構(gòu)形式，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的能力影響因素：焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式等。(四)切削性能金屬承受切削加工的難易程度表面光潔度、表面質(zhì)量等一、金屬的變形和斷裂金屬的力學(xué)性能：材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性，如彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度和韌性等。

表征和判定金屬力學(xué)性能所用的指標(biāo)和依據(jù)稱(chēng)為金屬力學(xué)性能的判據(jù)。彈性強(qiáng)度韌性硬度剛度塑性金屬力學(xué)性能金屬的機(jī)械性能1、強(qiáng)度

金屬在外力作用下，抵抗變形和破壞的能力：抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等。拉伸試驗(yàn)是測(cè)定強(qiáng)度和塑性的最普遍方法，該試驗(yàn)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（目前通用的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T228－2002）進(jìn)行，將材料制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣或比例試樣，在萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)上沿試樣軸向緩慢地施加拉力，試樣隨拉力的增加而變形，直至斷裂。測(cè)得材料的彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限及塑性等主要力學(xué)性能指標(biāo)。

拉伸試驗(yàn)：

即靜拉伸力對(duì)試樣軸向拉伸,測(cè)量力和相應(yīng)的伸長(zhǎng),一般拉至斷裂以測(cè)定其力學(xué)性能的試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)機(jī)低碳鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)隨所受外力的增加，金屬相繼產(chǎn)生三種行為：彈性變形、塑性變形、斷裂（1）彈性變形

即物體在外力作用下改變其形狀和尺寸，當(dāng)外力卸除后物體又回復(fù)到原始形狀和尺寸的特性。彈性的判據(jù)可通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。彈性變形階段有兩個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)：彈性極限和材料剛度。彈性和剛度彈性：指標(biāo)為彈性極限e，即材料承受最大彈性變形時(shí)的應(yīng)力。剛度：材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力。指標(biāo)為彈性模量E。e彈性極限彈性的指標(biāo)為彈性極限e，是材料承受最大彈性變形時(shí)的應(yīng)力。即金屬材料不產(chǎn)生塑性變形時(shí)所能承受的最大應(yīng)力。拉伸曲線(xiàn)e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σe為彈性極限：

σe=Fe/S0

式中

σe——彈性極限（MPa）；

Fe——試樣產(chǎn)生完全彈性變形時(shí)的最大外（N）；

S0——試樣原始橫截面積（mm2）。剛度即材料抵抗彈性變形的能力。

剛度的大?。ㄖ笜?biāo)）以彈性模量來(lái)衡量，彈性模量在拉伸曲線(xiàn)上表現(xiàn)為oe段的斜率，即：

E=σ/ε式中E——彈性模量（MPa）；

σ——應(yīng)力（MPa）；

ε——應(yīng)變。彈性模量的大小主要取決于材料的本性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強(qiáng)化材料的手段如熱處理、冷熱加工、合金化等對(duì)彈性模量的影響很小。可以通過(guò)增加橫截面積或改變截面形狀來(lái)提高零件的剛度。（2）塑性變形1.屈服強(qiáng)度屈服點(diǎn)：即試樣在拉伸過(guò)程中力不再增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)（變形）時(shí)的應(yīng)力。在拉伸曲線(xiàn)上s點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為屈服點(diǎn)。

σs=Fs/S0

式中σs——屈服點(diǎn)（MPa）；

Fs——試樣開(kāi)始產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的力（N）；

S0——試樣原始橫截面積（mm2）。即試樣拉斷前承受的最大標(biāo)稱(chēng)拉應(yīng)力。

如圖2-1所示，拉伸曲線(xiàn)上b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為抗拉強(qiáng)度。

σb=Fb/S0

式中σb——抗拉強(qiáng)度（MPa）；

Fb——試樣斷裂前所能承受的最大拉力（N）；

S0——試樣原始橫截面積（mm2）。2.抗拉強(qiáng)度3.塑性即斷裂前材料發(fā)生不可逆永久變形的能力。常用的塑性判據(jù)是伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。伸長(zhǎng)率

即試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比。

δ=(L1-L0)/L0×100%

式中δ——伸長(zhǎng)率（%）；

L1——試樣拉斷后標(biāo)距（mm)；

L0——試樣原始標(biāo)距（mm)。斷面收縮率

即試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始的橫截面積的百分比。

Ψ=（S0-S1）/S0×100%式中

Ψ——斷面收縮率（%）；

S1——試樣的原始截面積（mm2）

S0——試樣拉斷后縮頸處的最小橫截面積（mm2）2、疲勞強(qiáng)度材料在低于屈服極限s的重復(fù)交變應(yīng)力長(zhǎng)期作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。疲勞失效的測(cè)定金屬材料可經(jīng)無(wú)限次應(yīng)力循環(huán)而不破壞的最大應(yīng)力值稱(chēng)為材料的疲勞極限（強(qiáng)度）。它反映材料抗疲勞斷裂的能力在一定條件下，當(dāng)應(yīng)力的最大值低于某一定值時(shí)，材料可能經(jīng)受無(wú)限次循環(huán)仍然不會(huì)發(fā)生疲勞斷裂。這個(gè)最大應(yīng)力值，就叫金屬材料的疲勞強(qiáng)度。當(dāng)交變應(yīng)力循環(huán)對(duì)稱(chēng)時(shí)，疲勞強(qiáng)度用符號(hào)σ-1表示。鋼鐵材料規(guī)定次數(shù)為107，有色金屬合金為108。疲勞應(yīng)力示意圖疲勞曲線(xiàn)示意圖影響金屬材料疲勞強(qiáng)度的因素材料本身的強(qiáng)度、塑性、組織和材質(zhì)等影響材料的疲勞強(qiáng)度，另外，疲勞強(qiáng)度還與零部件的幾何形狀、加工光潔度和工作環(huán)境等有關(guān)。由于疲勞失效的微裂紋絕大多數(shù)是先從表面產(chǎn)生和發(fā)展的，因而采用表面強(qiáng)化的處理，可以提高疲勞強(qiáng)度。3、硬度

即材料抵抗局部變形的能力。

硬度是材料抵抗塑性變形、壓痕的能力，是衡量金屬軟硬的判據(jù)，也是表征力學(xué)性能的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。布氏硬度維氏硬度肖氏硬度莫氏硬度洛氏硬度硬度試驗(yàn)方法材料抵抗表面局部塑性變形的能力。布氏硬度HB布氏硬度計(jì)1）布氏硬度

壓頭為鋼球時(shí)，布氏硬度用符號(hào)HBS表示，適用于布氏硬度值在450以下的材料。壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)，用符號(hào)HBW表示，適用于布氏硬度在650以下的材料。符號(hào)HBS或HBW之前的數(shù)字表示硬度值,符號(hào)后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑、載荷及載荷保持時(shí)間。如120HBS10/1000/30表

示直徑為10mm的鋼球在1000kgf（9.807kN）載荷作用下保持30s測(cè)得的布氏硬度值為120。布氏硬度壓痕布氏硬度的優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量誤差小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。缺點(diǎn)：壓痕大，不能用于太薄件、成品件及比壓頭還硬的材料。適于測(cè)量退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼,

鑄鐵及有色金屬的硬度。材料的b與HB之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：

對(duì)于低碳鋼:

b(MPa)≈3.6HB

對(duì)于高碳鋼：b(MPa)≈3.4HB

對(duì)于鑄鐵：

b(MPa)≈1HB或b(MPa)≈0.6(HB-40)HBb(MPa)鋼黃銅球墨鑄鐵2）洛氏硬度洛氏硬度用符號(hào)HR表示，HR=k-(h1-h0)/0.002根據(jù)壓頭類(lèi)型和主載荷不同，分為九個(gè)標(biāo)尺，常用的標(biāo)尺為A、B、C。

h1-h0洛氏硬度測(cè)試示意圖洛氏硬度計(jì)符號(hào)壓頭類(lèi)型總載荷（kgf）適用范圍HRC120°金剛石圓錐150一般淬火鋼等硬度較大材料HRBΦ1.588mm鋼球100退火鋼和有色金屬等軟材料HRA120°金剛石圓錐60硬而薄的硬質(zhì)合金或表面淬火鋼試驗(yàn)規(guī)范符號(hào)HR前面的數(shù)字為硬度值，后面為使用的標(biāo)尺。HRA用于測(cè)量高硬度材料,如硬質(zhì)合金、表淬層和滲碳層。HRB用于測(cè)量低硬度材料,如有色金屬和退火、正火鋼等。HRC用于測(cè)量中等硬度材料，如調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等。洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，壓痕小，適用范圍廣。缺點(diǎn)：測(cè)量結(jié)果分散度大。鋼球壓頭與金剛石壓頭洛氏硬度壓痕3）維氏硬度（HV）維氏硬度計(jì)維氏硬度試驗(yàn)原理維氏硬度壓痕維氏硬度是用一定的載荷將錐面夾角為136°的正四棱錐金剛石壓頭壓入試樣表面，保持一定時(shí)間后卸除載荷，試樣表面就留下壓痕，測(cè)量壓痕對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度，計(jì)算壓痕表面積，載荷F除以壓痕面積S所得值即為維氏硬度。維氏硬度用符號(hào)HV表示，計(jì)算公式如下：維氏硬度用符號(hào)HV表示，符號(hào)前的數(shù)字為硬度值，后面的數(shù)字按順序分別表示載荷值及載荷保持時(shí)間。根據(jù)載荷范圍不同，規(guī)定了三種測(cè)定方法—維氏硬度試驗(yàn)、小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)、顯微維氏硬度試驗(yàn)。維氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn)。

小負(fù)荷維氏硬度計(jì)顯微維氏硬度計(jì)維氏硬度試驗(yàn)示意圖維氏硬度也可按對(duì)角線(xiàn)的d值從表中查出，d值為兩對(duì)角線(xiàn)的算術(shù)平均值。維氏硬度的結(jié)果表示方法為：硬度值+HV+試驗(yàn)載荷／+載荷保持時(shí)間（10~15秒不標(biāo)注）。例如，640HV30／20表示在試驗(yàn)力30kgf作用下保持載荷20秒測(cè)定的維氏硬度值為640。沖擊韌性是指材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。常用沖擊實(shí)驗(yàn)測(cè)定。沖擊韌性是試樣缺口處截面上單位面積所消耗的沖擊功。指標(biāo)為沖擊韌性值ak(通過(guò)沖擊實(shí)驗(yàn)測(cè)得)。4、韌性即金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。

常采用夏比沖擊試驗(yàn)來(lái)測(cè)定材料的韌性。

αＫ＝ＡＫ／Ａ＝Ｇ(h1-h2)/A

式中

αＫ——沖擊韌度（J/cm2）ＡＫ——試樣的沖擊吸收功（J)

Ａ——缺口底部橫截面積(mm2)

Ｇ——擺錘重量(Kg)h1——擺錘舉起高度(m)h2——擊斷試樣后升起高度(m)

夏比沖擊試驗(yàn)韌脆轉(zhuǎn)變溫度材料的沖擊韌性隨溫度下降而下降。在某一溫度范圍內(nèi)沖擊韌性值急劇下降的現(xiàn)象稱(chēng)韌脆轉(zhuǎn)變。發(fā)生韌脆轉(zhuǎn)變的溫度范圍稱(chēng)韌脆轉(zhuǎn)變溫度。材料的使用溫度應(yīng)高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度。韌體心立方金屬具有韌脆轉(zhuǎn)變溫度，而大多數(shù)面心立方金屬?zèng)]有。TITANIC建造中的Titanic號(hào)TITANIC的沉沒(méi)與船體材料的質(zhì)量直接有關(guān)Titanic號(hào)鋼板（左圖）和近代船用鋼板（右圖）的沖擊試驗(yàn)結(jié)果Titanic近代船用鋼板影響沖擊韌性值大小的因素有材料的化學(xué)成份、冶金質(zhì)量、組織狀態(tài)、表面質(zhì)量和內(nèi)部缺陷等。另外，金屬材料的沖擊韌性隨溫度的降低而下降。5、斷裂韌性材料阻止裂紋擴(kuò)展的能力金屬材料的物理、化學(xué)性能

金屬材料的物理、化學(xué)性能包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性、熱膨脹性、耐熱性和耐蝕性等。機(jī)械零件的用途不同，對(duì)材料的物理、化學(xué)性能要求也不同。導(dǎo)熱性磁性耐熱性熱膨脹性導(dǎo)電性熔點(diǎn)密度金屬的物理、化學(xué)性能第二節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)

材料結(jié)構(gòu)的層次

晶體:金剛石、NaCl、冰等。非晶體:蜂蠟、玻璃等。液體晶體的特性組成晶體的基本原子在三維空間上周期性排列晶體具有確定的熔點(diǎn)晶體性能具有各向異性原子（離子）的剛球模型原子中心位置●晶體結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)晶胞點(diǎn)陣（晶格）模型晶胞:每個(gè)晶胞有六個(gè)晶格常數(shù)(a,b,c;α,β,γ）

XYZabc晶格常數(shù)a，b，ca=b=c且α=β=γ=90o簡(jiǎn)單立方晶胞具有簡(jiǎn)單立方晶胞的晶格簡(jiǎn)單立方晶格（1）體心立方晶格bcc-Fe、W、V、Mo

等二、三種常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)晶胞中原子位于正方體的八個(gè)頂角和立方體中心，由于每個(gè)頂角上的原子同時(shí)屬于周?chē)藗€(gè)晶胞共有，所以體心立方晶胞中含有的原子數(shù)為2體心立方晶胞晶格常數(shù)：a=b=c；

===90晶胞原子數(shù)：原子半徑：致密度：0.68致密度=Va/Vc，其中Vc:晶胞體積a3Va:原子總體積24r3/3體心立方晶格：最大原子密度晶面是{110}晶面最大原子密度晶向是<111>晶向XYZabc2r2raa2（2）面心立方晶格fcc-Fe、Cu、Ni、Al、Au、Ag等面心立方晶胞晶格常數(shù)：a=b=c；

===90晶胞原子數(shù)：原子半徑：致密度：0.74面心立方晶格：最大原子密度晶面是：{111}晶面最大原子密度晶向是：<110>晶向XYZabc密排方向4（3）密排六方晶格hcpMg、Zn等晶格常數(shù)底面邊長(zhǎng)a底面間距c側(cè)面間角120側(cè)面與底面夾角90晶胞原子數(shù)：6原子半徑：a/2致密度：0.

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晶向指數(shù)的求法

a、以晶胞的晶軸為坐標(biāo)軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，以晶胞的邊長(zhǎng)為坐標(biāo)軸的

長(zhǎng)度單位

b、使待定晶向的直線(xiàn)通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)或通過(guò)原點(diǎn)作一直線(xiàn)平行于待

定晶向

c、在通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)上選出距原點(diǎn)Ｏ最近的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，確定該結(jié)

點(diǎn)的坐標(biāo)值

d、將三個(gè)坐標(biāo)值化為互質(zhì)整數(shù)，再加上方括號(hào)，即為該待定晶向

的晶向指數(shù)。如果其中某一數(shù)值為負(fù)，則將負(fù)號(hào)標(biāo)注在該數(shù)值

上方。

晶面指數(shù)的求法：

1、在晶格中設(shè)置坐標(biāo)軸X、Y、Z，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)位于待定指數(shù)的晶面之外

2、求出待定晶面在各個(gè)坐標(biāo)軸上的截距，并用晶軸的單位長(zhǎng)度（晶胞的晶格常數(shù)）作為截距的單位，2ａ-2，3b-3，1c-1

3、取截距的倒數(shù)，然后化為最小的簡(jiǎn)單整數(shù)，加上小括號(hào)，即得晶面指數(shù)。若晶面與晶軸相截于負(fù)方向，則將負(fù)號(hào)標(biāo)于該數(shù)的上方。

三、金屬晶格的基本類(lèi)型晶格類(lèi)型體心立方晶格bcc面心立方晶格fcc密排六方晶格hcp晶胞結(jié)構(gòu)晶胞常數(shù)a＝b＝c

α＝β＝γ＝90℃a＝b＝c

α＝β＝γ＝90℃a＝bc/a＝1.633

α＝β＝90℃γ＝120℃晶胞內(nèi)原子數(shù)原子半徑致密度0.680.740.74典型金屬α-Fe、Mo、W、V、Cr、Li、Na、Ti、Nbγ-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag、Pb、Ca、SrMg、Cd、Zn、Be、Ca、Sr、Co四、晶體的各向異性晶面{100}{110}{111}bccfcc晶向<100><110><111>bccfcc由于晶體中不同晶面、晶向上的原子密度不同，故晶體在不同方向上的性能也不同，呈現(xiàn)各向異性，這是晶體區(qū)別于非晶體的重要標(biāo)志之一。

如：體心立方的鐵晶體:

在<111>晶向上,E=290000MN/m2；

在<110>晶向上,

E=1350000MN/m2一.單晶體與多晶體的基本概念

1.單晶體的特征:

晶體由一個(gè)晶格排列方位完全一致的晶粒組成。*晶體具有各向異性例如:單晶硅、單晶鍺等。

2.多晶體的特征晶體是由許多顆晶格排列方位不相同的晶粒組成。*晶體具有各向同性例如:常用的金屬等。

3.晶粒組成金屬晶體的小晶體，因其外型呈不規(guī)格的顆粒狀故稱(chēng)晶粒

4.晶界晶粒之間的界面。實(shí)際晶體的結(jié)構(gòu)

晶界的特性：

a.晶界處能量高，雜質(zhì)多。

b.晶界易被腐蝕。

c.晶界熔點(diǎn)比晶內(nèi)低。

d.相變首先在晶界處發(fā)生。

e.晶界阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，因此晶界不易發(fā)

生塑性變形。

亞晶：每個(gè)晶粒內(nèi)部，存在晶格位向有微小差異的小區(qū)域，位向差很小,最多1-2°，這些小區(qū)域稱(chēng)為亞晶。

1、點(diǎn)缺陷（零維缺陷）

晶格空位：晶格中的原子脫離晶格結(jié)點(diǎn)，形成空位。

間隙原子：從晶格結(jié)點(diǎn)上脫離的原子轉(zhuǎn)移到晶格間隙。

置換原子：晶格中晶格空位，間隙原子的存在，會(huì)改變其周?chē)?/p>

原子的平衡，造成晶格畸變。

二.晶體缺陷

2.線(xiàn)缺陷----位錯(cuò)位錯(cuò)是晶體中普遍存在的，也是最重要的一種缺陷。

位錯(cuò)包括：刃型位錯(cuò)螺旋型位錯(cuò)混合位錯(cuò)位錯(cuò)線(xiàn)周?chē)脑硬煌潭鹊仄x了平衡位置，使周?chē)木Ц癜l(fā)生了畸變。位錯(cuò)：晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體發(fā)生局部滑移，滑移面上滑移區(qū)與未滑移區(qū)的交界線(xiàn)稱(chēng)作位錯(cuò)。刃型位錯(cuò)

刃型位錯(cuò)：當(dāng)一個(gè)完整晶體某晶面以上的某處多出半個(gè)原子面，該晶面象刀刃一樣切入晶體，這個(gè)多余原子面的邊緣就是刃型位錯(cuò)。半原子面在滑移面以上的稱(chēng)正位錯(cuò)，用“┴”表示。半原子面在滑移面以下的稱(chēng)負(fù)位錯(cuò)，用“┬”表示。正刃型位錯(cuò)負(fù)刃型位錯(cuò)位錯(cuò)密度：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)所包含的位錯(cuò)線(xiàn)總長(zhǎng)度。=S/V(cm/cm3或1/cm2)金屬的位錯(cuò)密度為104-1012/cm2位錯(cuò)對(duì)性能的影響：金屬的塑性變形主要由位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)引起，因此阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是強(qiáng)化金屬的主要途徑。減少或增加位錯(cuò)密度都可以提高金屬的強(qiáng)度。3.面缺陷—晶界與亞晶界晶界是不同位向晶粒的過(guò)度部位，寬度為5-10個(gè)原子間距，位向差一般為20-40°。亞晶粒大角度和小角度晶界位錯(cuò)壁亞晶粒是組成晶粒的尺寸很小，位向差也很小(1-2)的小晶塊。亞晶粒之間的交界面稱(chēng)亞晶界。亞晶界也可看作位錯(cuò)壁。

晶界與亞晶界結(jié)構(gòu)示意圖大角度晶界---晶界小角度晶界---亞晶界第三節(jié)金屬的結(jié)晶一、凝固與結(jié)晶的概念1.凝固物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程。2.結(jié)晶晶體物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程。物質(zhì)中的原子由近程有序排列向遠(yuǎn)程有序排列的過(guò)程。金屬的結(jié)晶過(guò)程→形核與長(zhǎng)大過(guò)程二、結(jié)晶的現(xiàn)象與規(guī)律金屬液形成晶核晶核長(zhǎng)大形成晶體

形核、長(zhǎng)大。液態(tài)金屬中存在著原子排列規(guī)則的小原子團(tuán)，它們時(shí)聚時(shí)散，稱(chēng)為晶坯。在結(jié)晶溫度經(jīng)一段時(shí)間后(即孕育期),