点缺陷
在三维尺度上都很小的缺陷。
点缺陷造成局部晶格畸变,使金属的屈服强度、电阻率增加,密度发生变化。
线缺陷
指两维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷,叫位错,由晶体中原子平面的错动引起。
位错能够在金属的结晶、塑性变形和相变等过程中形成。
位错可以用透射电镜观察到。
金属为理想晶体或含少量位错时,金属的屈服强度很高。
当含有一定量的位错时,强度降低。
退火金属中位错密度为 10^{6\sim 8}cm^{-2},强度最低。
面缺陷
二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷
晶界
实际金属为多晶体。每个晶体可视为单晶体。所有晶体的结构相同,位向不同,位向差为几十分、几度或几十度。
晶界为晶粒与晶粒之间的接触界面。晶界在空间呈网状,晶界上原子的排列规则性较差。
亚晶界
晶粒由许多位向相差很小的亚晶粒(镶嵌块)组成。亚晶粒之间的位向差只有几秒、几分,最多达 1\sim 2度。
亚晶界为亚晶粒之间的边界。亚晶界由位错垂直排列成位错墙构成。
合金是一种金属同另一种或几种其他元素,通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。
组元是组成合金的独立的、最基本的单元。组员可以是金属、非金属元素或稳定化合物。
二元合金是由两个组元组成的合金。如铁碳合金、铜镍合金、铝铜合金等。
相是在金属或合金中,凡化学成分相同、晶粒结构相同并有界面与其他部分分开的均匀组成部分。
固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且结构与组员之一相同的固相。
溶剂是与固溶体晶格相同的组员。
溶质是其他另一组元(含量较少)。
金属化合物
在金相显微镜下观察,可以看到金属材料内部的微观形貌。材料内部所有的微观组成总称显微组织(简称组织)。
组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成。金属材料的组织可以由单相组成,也可以由多相组成。
组织取决于化学成分和工艺过程。
化学成分
不同碳质量分数的铁碳合金在平衡结晶后的保温组织不一样
工艺
金属材料的化学成分一定时,工艺过程是组织最重要的影响因素。
纯铁经冷拔后,等轴形状的铁素体晶粒变成拉长了的铁素体晶粒。
碳质量分数为 0.77\%的铁碳合金,室温平衡组织为片状珠光体,球化退火后组织为球状珠光体。