材料科学基础 名词解释

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1、 第一部分 名词解释第二章 晶体学基础1、晶体结构：反映晶体中全部基元之间关联特征的整体。晶体结构有4种结构 要素，质点、行列、面网、晶胞。 晶体：原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、 各向异性。 非晶体:原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。 空间点阵：指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是 人为的对晶体结构的抽象。 晶胞：在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点 阵的组成单元，称为晶胞。 空间格子：为便于描述空间点阵的图形，可用许多平行的直线将所有阵点连 接起来，于是就构成一个三维几何构架，称为空间格子。2、 晶带定

2、律：晶带轴uvw与该晶带的晶面（hkl）之间存在以下关系： hu+kv+lw=0。凡满足此关系的晶面都属于以uvw为晶带轴的晶带，故 该关系式也称为晶带定律。 布拉格定律：布拉格定律用公式表示为：2dsinx=n(d为平行原子平行平面 的间距，为入射波长，x为入射光与晶面的夹角)。 晶面间距：两相邻平行晶面间的平行距离。 晶带轴：所有平行或相交于某一晶向直线的的晶面构成一个晶带，该直线称 为晶带轴，属此晶带的晶面称为共带面。 3、合金：两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组 合而成并具有金属特性的物质。固溶体：是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶剂 原子）

3、所形成的均匀混合的固态溶体，它保持溶剂的晶体结构类型。固溶强化：由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的 强度得到加强的现象。中间相：两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固 溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。由于 它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵 的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体 就称为置换固溶体。间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶 体。有序固溶体：当一种组元溶解在另一组元中时，

4、各组元原子分别占据各自的 布拉维点阵的一种固溶体，形成一种各组元原子有序排列的固溶体，溶 质在晶格完全有序排列。4、致密度：晶体结构中原子体积占总体积的百分数。 配位数：晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 间隙相：当非金属（X）和金属（M）原子半径的比值rX/rM0.59 时，形 成具有复杂晶体结构的相。5、单晶体：是指在整个晶体内部原子都按照周期性的规则排列。 多晶体：是指在晶体内每个局部区域里原子按周期性的规则排列，但不同局 部区域之间原子的排列方向并不相同，因此多晶体也可看成由许多取向 不同的小单晶体（晶粒）组成。 点阵畸变：在局部范围内，原子偏离其正常的点阵平衡位置，造成点

5、阵畸变。 金属键：自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。 范德华键：由瞬间偶极矩和诱导偶极矩产生的分子间引力所构成的物理键。 同质异构体：化学组成相同由于热力学条件不同而形成的不同晶体结构。 布拉菲点阵：除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。 配位多面体：原子或离子周围与它直接相邻结合的原子或离子的中心连线所 构成的多面体，称为原子或离子的配位多面体。 拓扑密堆相：由两种大小不同的金属原子所构成的一类中间相，其中大小原 子通过适当的配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构。由于这 类结构具有拓扑特征，故称这些相为拓扑密堆相。 大角度晶界：多晶材料中各晶粒之间的晶界称为大角度晶界，

6、即相邻晶粒的 位相差大于10的晶界。 电子化合物：电子化合物是指由主要电子浓度决定其晶体结构的一类化合物， 又称休姆-罗塞里相。凡具有相同的电子浓度，则相的晶体结构类型相同。 第三章 晶体缺陷1、 点缺陷（Point defects）：最简单的晶体缺陷，在结点上或邻近的微观区域内 偏离晶体结构的正常排列。在空间三维方向上的尺寸都很小，约为一个、 几个原子间距，又称零维缺陷。包括空位、间隙原子、杂质、溶质原子 等。 线缺陷（Linear defects）：在一个方向上的缺陷扩展很大，其它两个方向上尺 寸很小，也称为一维缺陷。主要为位错dislocations。面缺陷（Planar defects

7、）：在两个方向上的缺陷扩展很大，其它一个方向上 尺寸很小，也称为二维缺陷。包括晶界、相界、孪晶界、堆垛层错等。空位：晶体中点阵结点上的原子以其平衡位置为中心作热振动，当振动能足 够大时，将克服周围原子的制约，跳离原来的位置，使得点阵中形成空 结点，称为空位。肖脱基（Schottky）空位：迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置，使晶 体内部留下空位。弗兰克尔（Frenkel）缺陷：挤入间隙位置，在晶体中形成数目相等的空位和 间隙原子。晶格畸变：点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，称晶格畸变。 从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降；电阻升高，密度减小等。热平衡缺陷：由于热起伏促使原子脱离点

8、阵位置而形成的点缺陷称为热平衡 缺陷，这是晶体内原子的热运动的内部条件决定的。过饱和的点缺陷：通过改变外部条件形成点缺陷，包括高温淬火、冷变形加 工、高能粒子辐照等，这时的点缺陷浓度超过了平衡浓度，称为过饱 和的点缺陷。2、 位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移时，滑移面上 滑移区与未滑移区的交界线称作位错 柏氏矢量：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总 量的大小和方向，也使位错扫过后晶体相对滑动的量。 螺型位错：位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。 刃型位错:晶体中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀 刃插入晶体中，使这一晶面

9、上下两部分晶体之间产生了原子错排，称为 刃型位错。 混合位错：一种更为普遍的位错形式，其滑移矢量既不平行也不垂直于位错 线，而与位错线相交成任意角度。可看作是刃型位错和螺型位错的混合 形式。 单位位错:把柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 全位错:把柏氏矢量等于点阵矢量或其整数倍的位错称为全位错。 不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 扩展位错：通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错 的整个位错形态。 部分位错：柏氏矢量小于点阵矢量的位错。 堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排， 称为堆垛层错，简称层错。3、 位错

10、的滑移（守恒运动）：在外加切应力作用下，位错中心附近的原子沿柏 氏矢量b方向在滑移面上不断作少量位移（小于一个原子间距）而逐步 实现。 位错的攀移（非守恒运动）：刃型位错在垂直于滑移面方向上的运动，主要 是通过原子或空位的扩散来实现的（滑移过程基本不涉及原子的扩散）。 位错反应：位错线之间可以合并或分解，称为位错反应。 位错密度：单位体积内所包含的位错线总长度 r = L / V (cm-2)。一般，位错 密度也定义为单位面积所见到的位错数目r = n / A (cm-2) 。 交滑移：由于螺型位错可有多个滑移面，螺型位错在原滑移面上运动受阻时， 可转移到与之相交的另一个滑移面上继续滑移。 双

11、交滑移：如果交滑移后的位错再转回到和原滑移面平行的滑移面上继续运 动，则称为双交滑移。 多滑移：当外力在几个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力 时，产生同时滑移的现象。 滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。 扭折：位错交割形成的曲折线段在位错的滑移面上时，称为扭折。 割阶：若该曲折线段垂直于位错的滑移面时，称为割阶。 位错在某一滑移面 上运动时，对穿过滑移面的其它位错（林位错）的交割包括扭折和割阶。位错滑移的特点1) 刃型位错滑移的切应力方向与位错线垂直，而螺型位错滑移的切应力方向与位错线平行； 2) 无论刃型位错还是螺型位错，位错的运动方向总是与位错线

12、垂直的；3) 刃型位错引起的晶体的滑移方向与位错运动方向一致，而螺型位错引起的晶体的滑移方向与位错运动方向垂直； 4) 位错滑移的切应力方向与柏氏矢量一致；位错滑移后，滑移面两侧晶体的相对位移与柏氏矢量一致。5) 对螺型位错，如果在原滑移面上运动受阻时，有可能转移到与之相交的另一滑移面上继续滑移，这称为交滑移 (双交滑移）位错交割的特点1) 运动位错交割后，在位错线上可能产生一个扭折或割阶，其大小和方向取决于另一位错的柏氏矢量，但具有原位错线的柏氏矢量(指扭折或割阶的长度和方向)2) 所有的割阶都是刃型位错，而扭折可以是刃型也可是螺型的。 3) 扭折与原位错线在同一滑移面上，可随位错线一道运动

13、，几乎不产生阻力，且在线张力的作用下易于消失；4）割阶与原位错不在同一滑移面上，只能通过攀移运动，所以割阶是位错运动的障碍- 割阶硬化。 4、 孪晶：孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面 对称的位向关系，这两个晶体就称为孪晶，此公共晶面就称孪晶面。 孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。 晶界：晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。 相界：具有不同结构的两相之间的分界面称为“相界”。 晶界偏聚：由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子 或杂质原子在晶界上的富集现象。 亚晶界：相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界。 亚晶粒：一个晶粒中若干个位相稍

14、有差异的晶粒称为亚晶粒。 界面：通常包含几个原子层厚的区域，其原子排列及化学成分不同于晶体内 部，可视为二维结构分布，也称为晶体的面缺陷，包括外表面和内界面。 外表面：指固体材料与气体或液体的分界面。 内界面：分为晶粒界面、亚晶界、孪晶界、层错、相界面等。 小角度晶界：相邻晶粒的位相差小于10亚晶界一般为2左右。 对称倾斜晶界：晶界两侧晶体互相倾斜 晶界的界面对于两个晶粒是对称的， 其晶界视为一列平行的刃型位错组成。 大角度晶界：相邻晶粒的位相差大于10 。5、表面能：晶体表面单位面积自由能的增加，可理解为晶体表面产生单位面积 新表面所作的功 = dW/ds 。 晶界能:不论是小角度晶界或大角

15、度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡 位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那部分 能量称为晶界能，或称晶界自由能。 界面能:界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上 的超额能量叫界面能。 位错的应变能：位错周围点阵畸变引起的弹性应力场，导致晶体能量的增加， 称为位错的应变能或位错的能量。 派-纳力：晶体滑移需克服晶体点阵对位错的阻力，即点阵阻力。 位错的塞积：当位错运动到晶界附近时，受到晶界的阻碍而堆积起来,称位错 的塞积。晶界特性1）晶粒的长大和晶界的平直化能减少晶界面积和晶界能，在适当的温度下是一个自发的过程；须原子扩散实现2) 晶界处原子排列不规

16、则，常温下对位错的运动起阻碍作用，宏观上表现出提高强度和硬度；而高温下晶界由于起粘滞性，易使晶粒间滑动； 3) 晶界处有较多的缺陷，如空穴、位错等，具有较高的动能，原子扩散速度比晶内高；4) 固态相变时，由于晶界能量高且原子扩散容易，所以新相易在晶界处形核； 5) 由于成分偏析和内吸附现象，晶界容易富集杂质原子，晶界熔点低，加热时易导致晶界先熔化；过热 6）由于晶界能量较高、原子处于不稳定状态，以及晶界富集杂质原子的缘故，晶界腐蚀比晶内腐蚀速率快。 第四章 扩散1、 柯肯达尔效应：反映了置换原子的扩散机制，两个纯组元构成扩散偶，在扩 散的过程中，界面将向扩散速率快的组元一侧移动。 上坡扩散：溶

17、质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩 散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。 反应扩散：伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散。 间隙扩散：这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小， 处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一 个间隙位置，形成原子的移动。 稳态扩散：在稳态扩散过程中，扩散组元的浓度只随距离变化，而不随时间 变化。 非稳态扩散：扩散组元的浓度不仅随距离x 变化，也随时间变化的扩 散称为非稳态扩散。2、 共格相界：如果两相界面上的所有原子均成一一对应的完全匹配关系,即界面 上的原子同时处于两相晶格的结点上,为相邻两晶体所共有

18、,这种相界就 称为共格相界。 非共格晶界：当两相在相界处的原子排列相差很大时，即错配度很大时形 成非共格晶界。同大角度晶界相似，可看成由原子不规则排列的很薄的 过渡层构成。第五章 塑性变形与再结晶1、弹性的不完整性：在弹性变形时，出现加载与卸载线不重合、应变的发生跟 不上应力的变化等有别于理想弹性应变特点的现象。包括包申格效应、 弹性后效、弹性滞后和循环韧性等。 包申格效应：材料经预先加载产生少量塑性变形，而后同向加载弹性极限升 高、反向加载弹性极限下降的现象。 弹性后效：在弹性极限范围内，应变滞后于外加应力，并和时间有关的现象 称为弹性后效或滞弹性。 弹性滞后：由于应变落后于应力，在应力应变

19、曲线上使加载线与卸载线不 重合而形成一封闭回线的现象，称为弹性滞后。2、 塑性变形的方式：主要通过滑移和孪生、还有扭折。 滑移：晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现 象。 孪生：晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的切变。发生 切变的部分称孪生带或孪晶，沿其发生孪生的晶面称孪生面。 扭折：为了使晶体的形状与外力相适应，当外力超过某一临界值时，晶体将 发生局部弯曲，即出现扭折现象。扭折区域称为扭折带。 滑移带：滑移线的集合构成滑移带，滑移带是由更细的滑移线所组成。 滑移系：一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系。 临界切应力：滑移只能在切应力的作用下发生

20、，产生滑移的最小切应力称临 界切应力。它是一个定值，与材料本身性质有关，与外力取向无关。 施密特因子:亦称取向因子，为coscos, 为滑移面与外力F 中心轴的夹 角，为滑移方向与外力F 的夹角。 柯氏Cotrell气团溶质原子的偏聚现象。在位错线附近存在溶质原子偏聚， 位错的滑移受到约束和钉扎作用，塑性变形难度增加，金属材料的强度 增加。3、 回复：是指新的无畸变晶粒出现前所产生的亚结构和性能变化的阶段。金属 中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。如空位与其他缺 陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等。 再结晶：是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。在

21、开始阶 段，在畸变较大的区域里产生新的无畸变的晶粒核心，即再结晶的形核 过程；然后通过逐渐消耗周围变形晶粒而长大，转变成为新的等轴晶， 直至冷变形晶粒完全消失。 晶粒长大：是指再结晶结束后晶粒的长大过程，在晶界界面能的驱动下，新 晶粒会发生合并长大，最终达到一个相对稳定的尺寸。 异常长大（不连续晶粒长大、二次再结晶）：少数晶粒突发性不均匀长大， 使晶粒之间尺寸差别显著增大，直至这些迅速长大的晶粒完全相互接 触为止。 再结晶的形核率：单位时间、单位体积内形成的再结晶核心的数目，一般 用N表示；晶核一旦形成便会继续长大至相邻晶粒彼此相遇，长大速率 用G表示。 再结晶温度：形变金属在一定时间（一般1

22、h）内刚好完成再结晶的最低温度。 临界变形度：给定温度下金属发生再结晶所需的最小预先冷变形量。 动态回复：在塑变过程中发生的回复。 动态再结晶：在塑变过程中发生的再结晶。 特点：反复形核，有限长大，晶 粒较细。包含亚晶粒，位错密度较高，强度硬度高。4、冷加工：低于再结晶温度的加工变形称为冷加工。 热加工：高于再结晶温度的加工变形称为热加工。在加工变形的同时产生加 工硬化和动态回复与再结晶，并且热加工产生的加工硬化很快被回复再 结晶产生的软化所抵消，所以热加工体现不出加工硬化现象。 扩散退火：生产上常将铸件加热到固相线以下100-200长时间保温，以使 原子充分扩散、成分均匀，消除枝晶偏析，这种

23、热处理工艺称做扩散退 火。 再结晶退火：一般是指将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温一段 时间后，缓慢冷却至室温的过程。为消除加工硬化的热处理。 去应力退火：利用回复现象将冷变形金属低温加热，既稳定组织又保留加工 硬化，这种热处理方法称去应力退火。 回复阶段退火的作用：提高扩散 促进位错运动 释放内应变能 回复退火产生的结果：电阻率下降 硬度、强度下降不多 降低内应力 退火孪晶：再结晶退火后出现的孪晶。是由于再结晶过程中因晶界迁移出现 层错形成的。5、时效：过饱和固溶体后续在室温或高于室温的溶质原子脱溶过程。 应变时效：第一次拉伸后，再立即进行第二次拉伸，拉伸曲线上不出现屈服 阶段。但第

24、一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放置一段时间后，再进行 第二次拉伸，则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。不过，再次屈服的强度 要高于初次屈服的强度。这个试验现象就称为应变时效。 再结晶织构：再结晶退火后形成的织构。退火可将形变织构消除，也可形成 新织构。 形变织构：由于晶粒的转动，当塑性变形达到一定程度时，会使绝大部分晶 粒的某一位向与变形方向趋于一致，这种现象称形变织构或择优取向。 多边形化：由于位错运动使其由冷塑性变形时的无序状态变为垂直分布，形 成亚晶界，这一过程称多边形化。 超塑性：某些材料在特定变形条件下呈现的特别大的延伸率。6、 （1）细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性

25、和韧性的方法称细晶强化。因为晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变形的晶粒 数目也越多，变形越均匀，使在断裂前发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的功也越大，因而其韧性也比较好。（2） 固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降， 称固溶强化。原因：由于溶质原子与位错相互作用的结果，溶质原子不仅使晶格发生畸变，而且易被吸附在位错附近形成柯氏气团，使位错被钉扎住，位错要脱钉，则必须增加外力，从而使变形抗力提高。（3）弥散强化：当在晶内呈颗粒状弥散分布时，第二相颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强

26、化。原因：由于硬的颗粒不易被切变，因而阻碍了位错的运动，提高了变形抗力。（4）加工硬化：随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。原因：随变形量增加, 位错密度增加，由于位错之间的交互作用(堆积、缠结)，使得位错难以继续运动，从而使变形抗力增加；这是最本质的原因。第五章 凝固1、过冷：结晶只有在T0以下的实际结晶温度下才能进行，这种现象称为过冷。 过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度 与该实际转变温度之差称过冷度。DT= T0 T1 动态过冷度：晶体长大也需要一定的过冷度。长大所需的界面过冷度称为动 态过冷度，用Tk表示。 成分过冷

27、：在合金凝固过程中，由于液相中溶质分布发生变化而改变了凝固 温度。界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时 产生的过冷，称为成分过冷。 结构起伏：液态结构的原子排列为长程无序，短程有序，并且短程有序原子 团不是固定不变的，它是此消彼长，瞬息万变，尺寸不稳定的结构，这 种现象称为结构起伏。 能量起伏：体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水 平而瞬时涨落的情况。结构起伏与能量起伏是对应的，造成结构起伏的 原因是液态金属中存在着能量起伏。 成分起伏：材料内因原子的热运动引起微区中成分瞬间偏离溶液的平均成分， 出现起伏平衡分配系数k0：平衡凝固时固相的溶质质量分数wS

28、（成分） 和液相溶质质量分数wL（成分）之比。2、 均匀形核：新相晶核是在母相中存在均匀地生长的，即晶核由液相中的一些 原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。 非均匀形核：是指新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的 杂质或外来表面形核，也称异质形核。 形核率N：是指在单位时间内，单位体积的金属液体中形成的晶核数。 临界形核功：形成临界晶核所需的能量G*称为临界形核功。 平衡凝固：指凝固过程中的每个阶段都能达到平衡，即在相变过程中有充分 的时间进行组元间的扩散。 异质形核:晶核在液态金属中依靠外来物质表面或在温度不均匀处择优形成。3、 偏析：铸锭中各部分化学成分不均匀的现象称为

29、偏析。分为宏观偏析和显微 偏析。 正偏析：溶质浓度由锭表面向中心逐渐增加的不均匀分布称为正偏析，它是宏 观偏析的一种。这种偏析通过扩散退火也难以消除。 枝晶偏析：固溶体在非平衡冷却条件下，匀晶转变后新得的固溶体晶粒内部的 成分是不均匀的，先结晶的内核含较多的高熔点的组元原子，后结晶的 外缘含较多的低熔点的组元原子，而通常固溶体晶体以树枝晶方式长大， 这样，枝干含高熔点组元较多，枝间含低熔点组元原子多，造成同一晶 粒内部成分的不均匀现象。（在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不 均匀的现象称做枝晶偏析） 区域熔炼：原始质量浓度为r0，凝固前端部分的溶质浓度不断下降（k01）， 后端部分不断富集，

30、使前端溶质减少而得到提纯，也叫区域提纯。 4、光滑界面：是指固相表面为基本完整的原子密排面，固液两相截然分开， 从微观上看界面是光滑的，但是从宏观来看，界面呈锯齿状的折线。 粗糙界面：在微观上高低不平、粗糙，存在几个原子厚度的过渡层，但是宏 观上看，界面反而是平直的。 粗糙界面长大机制：连续长大，晶体沿界面的法线方向向液相中生长。这种 长大方式叫做垂直长大，或连续长大。 光滑界面晶体长大机制：二维形核，借螺型位错长大。 铸锭（件）的缺陷：铸造缺陷的类型较多，常见的有缩孔、气孔、疏松、偏 析、夹渣、白点等。 缩孔：大多数液态金属的密度比固态的小，因此结晶时发生体积收缩。金属 收缩后，如果没有液态

31、金属继续补充的话，就会出现收缩孔洞，称之为 缩孔。第六章 相图1、单组元晶体（纯晶体）：由一种元素或化合物构成的晶体。 单元系：由单组元晶体构成的体系。 相变：对于纯晶体材料而言，随着温度和压力的变化，材料的组成相随之变 化，从一种相到另一种相的转变。 凝固：由液相至固相的转变过程。 结晶：如果凝固后的固体是晶体，则凝固过程为结晶。 固态相变：不同固相之间的转变。 气态相变：由气相到固相的转变。 相图：描述各相平衡存在条件或共存关系的图解，也可称为平衡时热力学参 量的几何轨迹。 相律：确定在平衡条件下，一个系统的组成物的组元数、相数、和自由度数 之间的关系规律。F = C-P+2（f 为体系的

32、自由度数，C 为体系的组元数， P 为相数）。 组元：组成一个体系的基本单元，如单质（元素）和化合物。 相：体系中具有相同物理化学性质的、且与其他部分以界面分开的均匀部分。 自由度：不影响体系平衡状态的独立可变参数（温度、压力、浓度等）。2、 成分过冷：在合金凝固过程中，由于液相中溶质分布发生变化而改变了凝固 温度。界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时 产生的过冷，称为成分过冷。 匀晶反应：从液相中结晶出单一固相的转变称为匀晶转变或匀晶反应。 共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都 不相同的新固相的转变称作共晶转变。 包晶转变：在二元相图中，包晶

33、转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成 另一固相的恒温转变。 共析反应：是指在一定温度下，由一定成分的固相同时析出两个成分和结构 完全不同的新固相的过程。共析转变也是固态相变。 包析转变：两个一定成分的固相（a、b）在恒温（T）下转变为一个新的固 相（ g ）的恒温反应。包析转变与包晶转变的相图特征类似，只是包析 转变中没有液相，只有固相。 偏晶转变：一个液相L1分解出一个固相和另一成分的液相L2的转变。有可 能产生偏晶转变的二元系往往在液态时两组元只能部分溶解，或几乎 不溶解。 熔晶转变：一个固相转变为另一个固相和一个液相的恒温转变。之所以称为 熔晶转变，是因为固相在温度下降时可以部分熔化。

34、 合晶转变：由两个成分不同的液相L1和L2相互作用形成一个固相。 伪共析转变：非平衡转变过程中，处在共析成分点附近的亚共析、过共析合金，转变终了组织全部呈共析组织形态。3、 初生相：直接从液相中结晶出的固相称一次相或初生相。 次生相：已有固相析出的新固相称二次相或次生相。 伪共晶：非平衡凝固时，成分在共晶点附近的非共晶成分合金也可能得到 100%的共晶组织，这样的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：共晶体中的相依附于初生相生长，将共晶体中另一相推到 最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特点消失，这种 两相分离的共晶体称为离异共晶。 调幅分解：过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分

35、不同的两个相 的过程。4、钢、铸铁：含碳量为0.0218% 2.11%称钢，含碳量为2.11% 6.69%的称铸铁。 铁素铁：碳在a-Fe中的固溶体称铁素体, 用F 或a 表示。碳在-Fe中的固 溶体称-铁素体，称高温铁素体，用表示。都是BCC间隙固溶体。 奥氏体：碳在g -Fe中的固溶体称奥氏体。用A或 g 表示。是面心立方晶格 的间隙固溶体。 渗碳铁：碳原子与铁原子形成复杂结构的化合物Fe3C（正交点阵）。 莱氏体：共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体，用 符号Ld表示。 珠光体：共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体。 三次渗碳体：从铁素体中析出的渗碳体

36、称，用Fe3C。5、 等边成分三角形中： 等含量法则：成分点位于平行于三角形任一边直线上的所有合金，它们有一 组元含量必相同，相同的组元就是直线所对应顶角上的组元。 等比列法则：成分点位于痛过三角形顶点任一直线上的所有合金，它们所含 此线两边另两顶点组元含量比值相同。 背向法则：从成分点为M的合金中不断取出某一组元（假定为B组元），则 合金成分点在成分三角形中的位置将沿BM延长线方向变化，即背离B 组元方向变化。 直线法则：在一定温度下三组元材料两相平衡时，材料的成分点和其两个平 衡相的成分点必然位于成分三角形内的一条直线上。 重心法则：成分为R的三元合金在某一温度下,分解成,三个相,则R的 成分点必定位于的重心位置上。友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！15 / 15