材料科学基础(2023秋)

辽宁工业大学 陈扬 齐义辉

目录

  • 1 材料的结构
    • 1.1 空间点阵与晶体结构
    • 1.2 晶向指数与晶面指数
    • 1.3 晶带与晶面间距
    • 1.4 晶体的极射赤面投影图
    • 1.5 三种典型的金属晶体结构
    • 1.6 晶体的原子堆垛方式和间隙
    • 1.7 离子晶体与共价晶体的结构
    • 1.8 固溶体
    • 1.9 中间相
  • 2 晶体中的缺陷
    • 2.1 点缺陷
    • 2.2 位错的特征
    • 2.3 位错的运动与交割
    • 2.4 位错的应力场与应变能
    • 2.5 作用在位错线上的力与位错间的交互作用力
    • 2.6 位错的生成与增殖
    • 2.7 实际晶体中的位错与位错反应
    • 2.8 小角度晶界和大角度晶界
    • 2.9 孪晶界与相界
  • 3 材料中的扩散
    • 3.1 扩散第一定律
    • 3.2 扩散第二定律及误差解
    • 3.3 扩散机制与柯肯达尔效应
    • 3.4 原子跳跃和扩散系数
    • 3.5 影响扩散的因素
    • 3.6 反应扩散
  • 4 单组元相图及纯金属的结晶
    • 4.1 单组元相图的热力学与相平衡
    • 4.2 液态金属的结构与结晶的热力学条件
    • 4.3 形核
    • 4.4 晶体长大与凝固组织
    • 4.5 凝固理论的应用
  • 5 二元相图及合金的凝固
    • 5.1 匀晶相图与固溶体凝固
    • 5.2 共晶相图及其合金凝固
    • 5.3 包晶相图及其合金凝固
    • 5.4 其他类型的二元相图
    • 5.5 钢的凝固过程及平衡组织
    • 5.6 铸铁的凝固过程及平衡组织
    • 5.7 固溶体的正常凝固
    • 5.8 成分过冷与固溶体的生长形态
    • 5.9 共晶体的形核与生长
    • 5.10 合金铸锭(件)的组织与缺陷
  • 6 晶体的塑性变形
    • 6.1 滑移
    • 6.2 Schmid定律及其应用
    • 6.3 派-纳力
    • 6.4 孪生
    • 6.5 多晶体的塑性变形
    • 6.6 固溶体的塑性变形
    • 6.7 弥散强化
    • 6.8 冷变形金属的组织和性能
  • 7 回复与再结晶
    • 7.1 冷变形金属加热时的组织性能变化
    • 7.2 回复
    • 7.3 再结晶形核机制
    • 7.4 再结晶动力学
    • 7.5 再结晶温度及影响因素
    • 7.6 再结晶后的晶粒尺寸
    • 7.7 正常晶粒长大
    • 7.8 再结晶织构与二次再结晶
  • 8 三元相图
    • 8.1 三元相图基础
    • 8.2 均晶相图
    • 8.3 固态互不溶解的三元共晶相图
    • 8.4 固态有限互溶的三元共晶相图
    • 8.5 三相平衡和四相平衡
晶向指数与晶面指数
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 案例

晶向指数和晶面指数

1. 晶向指数及标定 
晶向指数——晶体点阵中阵点列的方向指数。 
已知晶向指数(Miller)的标定: 
(1). 建坐标:(一般为右手)坐标原点位于待定晶向上某一阵点,坐标轴为晶胞棱边; 
(2). 求坐标:以晶格常数为单位,求待定晶向上任一阵点的坐标值; 
(3). 化整数:将所求坐标值化为一组最小整数uvw; 
(3). 加括号:[u v w]

关于晶向指数的说明: 

2. 晶面指数及标定 
晶面指数——晶体点阵中阵点面的方向指数。 
已知晶面指数(Miller)的标定: 
(1)建坐标:(右手)坐标原点位于待定晶面之外某一阵点,坐标轴为晶胞棱边; 
(2)求截距:以晶格常数为单位,求待定晶面在坐标轴上的截距值; 
(3)取倒数:将截距取倒数; 
(4)化整数:将截距的倒数化为一组最小整数hkl; 
(5)加括号:(h k l)。


关于晶面指数的说明 
① 晶面指数(h k l)所代表的是一组互平行的(原子排列相同)晶面,称为晶面组; 
②原子排列和晶面间距完全相同而空间位向不同的各组晶面归于同一晶面族,用{h k l}表示; 

六方系晶向指数[u v t w]的标定 
①移步法:在t=-(u+v)约束下,从坐标原点依次沿a1a2a3轴待定晶向上的某一点,所移步数即为[u v t w]。 
有些晶向难于标定。 

②公式换算法:先确定待定晶向的三轴制Miller指数[U V W],再用公式换算成四轴制Miller-Bravais指数[u v t w]。