材料科學基礎基本概念和名詞解釋.doc

晶體缺陷單晶體：是指在整個晶體內(nèi)部原子都按照周期性的規(guī)則排列。多晶體：是指在晶體內(nèi)每個局部區(qū)域里原子按周期性的規(guī)則排列，但不同局部區(qū)域之間原子的排列方向并不相同，因此多晶體也可看成由許多取向不同的小單晶體（晶粒）組成點缺陷（Point defects）：最簡單的晶體缺陷，在結點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)偏離晶體結構的正常排列。在空間三維方向上的尺寸都很小，約為一個、幾個原子間距，又稱零維缺陷。包括空位vacancies、間隙原子interstitial atoms、雜質impurities、溶質原子solutes等。線缺陷（Linear defects）：在一個方向上的缺陷擴展很大，其它兩個方向上尺寸很小，也稱為一維缺陷。主要為位錯dislocations。面缺陷（Planar defects）：在兩個方向上的缺陷擴展很大，其它一個方向上尺寸很小，也稱為二維缺陷。包括晶界grain boundaries、相界phase boundaries、孿晶界twin boundaries、堆垛層錯stacking faults等。晶體中點陣結點上的原子以其平衡位置為中心作熱振動，當振動能足夠大時，將克服周圍原子的制約，跳離原來的位置，使得點陣中形成空結點，稱為空位vacancies 肖脫基（Schottky）空位：遷移到晶體表面或內(nèi)表面的正常結點位置，使晶體內(nèi)部留下空位。弗蘭克爾（Frenkel）缺陷：擠入間隙位置，在晶體中形成數(shù)目相等的空位和間隙原子。晶格畸變：點缺陷破壞了原子的平衡狀態(tài)，使晶格發(fā)生扭曲，稱晶格畸變。從而使強度、硬度提高，塑性、韌性下降；電阻升高，密度減小等。熱平衡缺陷：由于熱起伏促使原子脫離點陣位置而形成的點缺陷稱為熱平衡缺陷（thermal equilibrium defects），這是晶體內(nèi)原子的熱運動的內(nèi)部條件決定的。過飽和的點缺陷：通過改變外部條件形成點缺陷，包括高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照等，這時的點缺陷濃度超過了平衡濃度，稱為過飽和的點缺陷(supersaturated point defects) 。位錯：當晶格中一部分晶體相對于另一部分晶體發(fā)生局部滑移時，滑移面上滑移區(qū)與未滑移區(qū)的交界線稱作位錯刃型位錯：當一個完整晶體某晶面以上的某處多出半個原子面，該晶面象刀刃一樣切入晶體，這個多余原子面的邊緣就是刃型位錯。刃型位錯線可以理解為已滑移區(qū)和未滑移區(qū)的分界線，它不一定是直線螺型位錯：位錯附近的原子是按螺旋形排列的。螺型位錯的位錯線與滑移矢量平行，因此一定是直線混合位錯：一種更為普遍的位錯形式，其滑移矢量既不平行也不垂直于位錯線，而與位錯線相交成任意角度?？煽醋魇侨行臀诲e和螺型位錯的混合形式。柏氏矢量 b: 用于表征不同類型位錯的特征的一個物理參量，是決定晶格偏離方向與大小的向量，可揭示位錯的本質。位錯的滑移（守恒運動）：在外加切應力作用下，位錯中心附近的原子沿柏氏矢量b方向在滑移面上不斷作少量位移（小于一個原子間距）而逐步實現(xiàn)。 交滑移：由于螺型位錯可有多個滑移面，螺型位錯在原滑移面上運動受阻時，可轉移到與之相交的另一個滑移面上繼續(xù)滑移。如果交滑移后的位錯再轉回到和原滑移面平行的滑移面上繼續(xù)運動，則稱為雙交滑移。 位錯滑移的特點1) 刃型位錯滑移的切應力方向與位錯線垂直，而螺型位錯滑移的切應力方向與位錯線平行； 2) 無論刃型位錯還是螺型位錯，位錯的運動方向總是與位錯線垂直的；（伯氏矢量方向代表晶體的滑移方向） 3) 刃型位錯引起的晶體的滑移方向與位錯運動方向一致，而螺型位錯引起的晶體的滑移方向與位錯運動方向垂直； 4) 位錯滑移的切應力方向與柏氏矢量一致；位錯滑移后，滑移面兩側晶體的相對位移與柏氏矢量一致。5) 對螺型位錯，如果在原滑移面上運動受阻時，有可能轉移到與之相交的另一滑移面上繼續(xù)滑移，這稱為交滑移 (雙交滑移）派-納力：晶體滑移需克服晶體點陣對位錯的阻力，即點陣阻力位錯的攀移（非守恒運動）：刃型位錯在垂直于滑移面方向上的運動，主要是通過原子或空位的擴散來實現(xiàn)的（滑移過程基本不涉及原子的擴散）。位錯在某一滑移面上運動時，對穿過滑移面的其它位錯（林位錯）的交割。包括扭折和割階。扭折：位錯交割形成的曲折線段在位錯的滑移面上時，稱為扭折。割階：若該曲折線段垂直于位錯的滑移面時，稱為割階。 位錯交割的特點1) 運動位錯交割后，在位錯線上可能產(chǎn)生一個扭折或割階，其大小和方向取決于另一位錯的柏氏矢量，但具有原位錯線的柏氏矢量(指扭折或割階的長度和方向)2) 所有的割階都是刃型位錯，而扭折可以是刃型也可是螺型的。 3) 扭折與原位錯線在同一滑移面上，可隨位錯線一道運動，幾乎不產(chǎn)生阻力，且在線張力的作用下易于消失；4）割階與原位錯不在同一滑移面上，只能通過攀移運動，所以割階是位錯運動的障礙- 割階硬化 位錯的應變能：位錯周圍點陣畸變引起的彈性應力場，導致晶體能量的增加，稱為位錯的應變能或位錯的能量。 位錯密度：單位體積內(nèi)所包含的位錯線總長度。 = L / V (cm-2)一般，位錯密度也定義為單位面積所見到的位錯數(shù)目 = n / A (cm-2) 單位位錯 Unit dislocation：柏氏矢量等于單位點陣矢量的位錯全位錯 Perfect dislocation：柏氏矢量等于點陣矢量或其整數(shù)倍的位錯，全位錯滑移后晶體原子排列不變不全位錯 Imperfect dislocation：柏氏矢量不等于點陣矢量整數(shù)倍的位錯，不全位錯滑移后晶體原子排列規(guī)律變化部分位錯 Partial dislocation：柏氏矢量小于點陣矢量的位錯 堆垛層錯：實際晶體結構中，密排面的正常堆垛順序有可能遭到破壞和錯排，稱為堆垛層錯，簡稱層錯。位錯反應：位錯線之間可以合并或分解，稱為位錯反應界面interface：通常包含幾個原子層厚的區(qū)域，其原子排列及化學成分不同于晶體內(nèi)部，可視為二維結構分布，也稱為晶體的面缺陷。包括：外表面和內(nèi)界面外表面：指固體材料與氣體或液體的分界面。它與摩擦、吸附、腐蝕、催化、光學、微電子等密切相關。 內(nèi)界面：分為 晶粒界面、亞晶界、孿晶界、層錯、相界面等。 表面能：晶體表面單位面積自由能的增加，可理解為晶體表面產(chǎn)生單位面積新表面所作的功 = dW/ds 小角度晶界：（Low-angle grain boundary）相鄰晶粒的位相差小于10º亞晶界一般為2º左右。對稱傾斜晶界：(symmetric tilt boundary) 晶界兩側晶體互相傾斜 晶界的界面對于兩個晶粒是對稱的，其晶界視為一列平行的刃型位錯組成。大角度晶界：（High-angle grain boundary） 相鄰晶粒的位相差大于10º 重合位置點陣：當兩個相鄰晶粒的位相差為某一值時，若設想兩晶粒的點陣彼此通過晶界向對方延伸，則其中一些原子將出現(xiàn)有規(guī)律的相互重合。由這些原子重合位置所組成的比原來晶體點陣大的新點陣，稱為重合位置點陣。 晶界特性1）晶粒的長大和晶界的平直化能減少晶界面積和晶界能，在適當?shù)臏囟认率且粋€自發(fā)的過程；須原子擴散實現(xiàn)2) 晶界處原子排列不規(guī)則，常溫下對位錯的運動起阻礙作用，宏觀上表現(xiàn)出提高強度和硬度；而高溫下晶界由于起粘滯性，易使晶粒間滑動； 3) 晶界處有較多的缺陷，如空穴、位錯等，具有較高的動能，原子擴散速度比晶內(nèi)高；4) 固態(tài)相變時，由于晶界能量高且原子擴散容易，所以新相易在晶界處形核； 5) 由于成分偏析和內(nèi)吸附現(xiàn)象，晶界容易富集雜質原子，晶界熔點低，加熱時易導致晶界先熔化；過熱 6）由于晶界能量較高、原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，以及晶界富集雜質原子的緣故，晶界腐蝕比晶內(nèi)腐蝕速率快。 孿晶 Twins：兩個晶體(或一個晶體的兩部分)沿一個公共晶面構成鏡面對稱的位相關系，這兩個晶體稱為孿晶；這一公共晶面稱為孿晶面(孿晶界) Twin plane (boundary)。 相界：具有不同結構的兩相之間的分界面稱為“相界” 非共格界面(non-coherent interface)：當兩相鄰晶體在界面處的晶面間距相差很大時，這種相界與大角度晶界相似，可看成是由原子不規(guī)則排列的薄過渡層構成 變形塑性變形的方式：主要通過滑移和孿生、還有扭折?；剖侵妇w的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象?；茙В夯凭€的集合構成滑移帶，滑移帶是由更細的滑移線所組成，滑移系：一個滑移面和其上的一個滑移方向構成一個滑移系臨界切應力：滑移只能在切應力的作用下發(fā)生，產(chǎn)生滑移的最小切應力稱臨界切應力?；剖峭ㄟ^滑移面上的位錯的運動來實現(xiàn)的孿生是指晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對于另一部分所發(fā)生的切變。發(fā)生切變的部分稱孿生帶或孿晶，沿其發(fā)生孿生的晶面稱孿生面孿生與滑移的主要區(qū)別1 孿生通過晶格切變使晶格位向改變，使變形部分與未變形部分呈鏡面對稱；而滑移不引起晶格位向改變。2 孿生時，相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距；而滑移時滑移面兩側晶體的相對位移量是原子間距的整數(shù)倍。3 孿生所需要的切應力比滑移大得多，變形速度大得多退火孿晶：由于相變過程中原子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱退火孿晶位錯的塞積：當位錯運動到晶界附近時，受到晶界的阻礙而堆積起來,稱位錯的塞積細晶強化：通過細化晶粒來同時提高金屬的強度、硬度、塑性和韌性的方法稱細晶強化因為晶粒越細，單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目越多，參與變形的晶粒數(shù)目也越多，變形越均勻，使在斷裂前發(fā)生較大的塑性變形。強度和塑性同時增加,金屬在斷裂前消耗的功也越大，因而其韌性也比較好。固溶強化：隨溶質含量增加，固溶體的強度、硬度提高，塑性、韌性下降，稱固溶強化原因：由于溶質原子與位錯相互作用的結果，溶質原子不僅使晶格發(fā)生畸變，而且易被吸附在位錯附近形成柯氏氣團，使位錯被釘扎住，位錯要脫釘，則必須增加外力，從而使變形抗力提高柯氏Cotrell氣團溶質原子的偏聚現(xiàn)象。在位錯線附近存在溶質原子偏聚，位錯的滑移受到約束和釘扎作用，塑性變形難度增加，金屬材料的強度增加。彌散強化：當在晶內(nèi)呈顆粒狀彌散分布時，第二相顆粒越細，分布越均勻，合金的強度、硬度越高，塑性、韌性略有下降，這種強化方法稱彌散強化或沉淀強化。原因：由于硬的顆粒不易被切變，因而阻礙了位錯的運動，提高了變形抗力加工硬化：隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱加工硬化原因：隨變形量增加, 位錯密度增加，由于位錯之間的交互作用(堆積、纏結)，使得位錯難以繼續(xù)運動，從而使變形抗力增加；這是最本質的原因形變織構：由于晶粒的轉動，當塑性變形達到一定程度時，會使絕大部分晶粒的某一位向與變形方向趨于一致，這種現(xiàn)象稱形變織構或擇優(yōu)取向。內(nèi)應力是指平衡于金屬內(nèi)部的應力。是由于金屬受力時, 內(nèi)部變形不均勻而引起的。金屬發(fā)生塑性變形時,外力所做的功大部分轉化為熱能，只有10%轉化為內(nèi)應力殘留于金屬中. 回復與再結晶回復recovery：是指新的無畸變晶粒出現(xiàn)前所產(chǎn)生的亞結構和性能變化的階段。金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。如空位與其他缺陷合并、同一滑移面上的異號位錯相遇合并而使缺陷數(shù)量減少等。再結晶recrystallization：是指出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程。在開始階段，在畸變較大的區(qū)域里產(chǎn)生新的無畸變的晶粒核心，即再結晶的形核過程；然后通過逐漸消耗周圍變形晶粒而長大，轉變成為新的等軸晶，直至冷變形晶粒完全消失。晶粒長大grain growth：是指再結晶結束后晶粒的長大過程，在晶界界面能的驅動下，新晶粒會發(fā)生合并長大，最終達到一個相對穩(wěn)定的尺寸多邊形化：由于位錯運動使其由冷塑性變形時的無序狀態(tài)變?yōu)榇怪狈植迹纬蓙喚Ы?，這一過程稱多邊形化 去應力退火：利用回復現(xiàn)象將冷變形金屬低溫加熱，既穩(wěn)定組織又保留加工硬化，這種熱處理方法稱去應力退火回復階段退火的作用： 提高擴散 促進位錯運動 釋放內(nèi)應變能回復退火產(chǎn)生的結果： 電阻率下降 硬度、強度下降不多 降低內(nèi)應力再結晶的形核率是指單位時間、單位體積內(nèi)形成的再結晶核心的數(shù)目，一般用N表示；晶核一旦形成便會繼續(xù)長大至相鄰晶粒彼此相遇，長大速率用G表示再結晶溫度：再結晶不是一個恒溫過程，它是自某一溫度開始，在一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)進行的過程，發(fā)生再結晶的最低溫度稱再結晶溫度。再結晶退火：把消除加工硬化的熱處理稱為再結晶退火晶粒的長大：正常長大，異常長大。正常長大：大多數(shù)晶粒幾乎同時長大，晶粒長大的驅動力是降低其界面能，晶粒界面的不同曲率是造成界面遷移的直接原因，界面總是向曲率中心的方向移動。異常長大（不連續(xù)晶粒長大、二次再結晶）：少數(shù)晶粒突發(fā)性不均勻長大，使晶粒之間尺寸差別顯著增大，直至這些迅速長大的晶粒完全相互接觸為止。退火孿晶:再結晶退火后出現(xiàn)的孿晶。是由于再結晶過程中因晶界遷移出現(xiàn)層錯形成的再結晶織構:再結晶退火后形成的織構。退火可將形變織構消除，也可形成新織構低于再結晶溫度的加工變形稱為冷加工高于再結晶溫度的加工變形稱為熱加工熱加工：在加工變形的同時產(chǎn)生加工硬化和動態(tài)回復與再結晶，并且熱加工產(chǎn)生的加工硬化很快被回復再結晶產(chǎn)生的軟化所抵消，所以熱加工體現(xiàn)不出加工硬化現(xiàn)象。動態(tài)回復：在塑變過程中發(fā)生的回復。動態(tài)再結晶：在塑變過程中發(fā)生的再結晶。 特點：反復形核，有限長大，晶粒較細。 包含亞晶粒，位錯密度較高，強度硬度高。超塑性：某些材料在特定變形條件下呈現(xiàn)的特別大的延伸率材料的凝固結構起伏（Structural undulation）：液態(tài)金屬中存在著原子排列規(guī)則（有序）的小區(qū)域（原子集團），但是不穩(wěn)定，存在原子重新聚集clustering，此起彼伏。能量起伏（Energy undulation）：造成結構起伏的原因是液態(tài)金屬中存在著能量起伏，能量低的地方形成cluster，遇到能量高峰又散開成無序狀態(tài)。結構起伏與能量起伏是對應的。過冷：結晶只有在T0以下的實際結晶溫度下才能進行，這種現(xiàn)象稱為過冷過冷度：理論結晶溫度與實際結晶溫度的差T稱過冷度 T= T0 T1均勻形核：是指新相晶核在母相中均勻地生成，即晶核由液相中的一些cluster直接形成，不受雜質粒子或外表面的影響非均勻形核：是指新相優(yōu)先在母相中存在的異質處形核，即依附于液相中的雜質或外來表面形核，也稱異質形核。臨界形核功：形成臨界晶核所需的能量G*稱為臨界形核功。形核率N：是指在單位時間內(nèi)，單位體積的金屬液體中形成的晶核數(shù)光滑界面：是指固相表面為基本完整的原子密排面，固液兩相截然分開，從微觀上看界面是光滑的，但是從宏觀來看，界面呈鋸齒狀的折線。粗糙界面：在微觀上高低不平、粗糙，存在幾個原子厚度的過渡層，但是宏觀上看，界面反而是平直的。過冷度：晶體長大也需要一定的過冷度。長大所需的界面過冷度稱為動態(tài)過冷度，用Tk表示。粗糙界面長大機制：連續(xù)長大，晶體沿界面的法線方向向液相中生長。這種長大方式叫做垂直長大(vertical growth)，或連續(xù)長大 粗糙界面光滑界面晶體長大機制：二維形核 借螺型位錯長大成分起伏：材料內(nèi)因原子的熱運動引起微區(qū)中成分瞬間偏離溶液的平均成分，出現(xiàn)起伏平衡分配系數(shù)k0：平衡凝固時固相的溶質質量分數(shù)wS（成分）和液相溶質質量分數(shù)wL（成分）之比。 正偏析：溶質濃度由錠表面向中心逐漸增加的不均勻分布稱為正偏析，它是宏觀偏析的一種。這種偏析通過擴散退火也難以消除區(qū)域熔煉：原始質量濃度為0，凝固前端部分的溶質濃度不斷下降（k0<1），后端部分不斷富集，使前端溶質減少而得到提純，也叫區(qū)域提純成分過冷：在合金凝固過程中，由于液相中溶質分布發(fā)生變化而改變了凝固溫度。界面前沿液體中的實際溫度低于由溶質分布所決定的凝固溫度時產(chǎn)生的過冷，稱為成分過冷鑄錠（件）的缺陷：鑄造缺陷的類型較多，常見的有縮孔、氣孔、疏松、偏析、夾渣、白點等縮孔：大多數(shù)液態(tài)金屬的密度比固態(tài)的小，因此結晶時發(fā)生體積收縮。金屬收縮后，如果沒有液態(tài)金屬繼續(xù)補充的話，就會出現(xiàn)收縮孔洞，稱之為縮孔偏析:鑄錠中各部分化學成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。分為：宏觀偏析和顯微偏析平衡凝固：指凝固過程中的每個階段都能達到平衡，即在相變過程中有充分的時間進行組元間的擴散。枝晶偏析：在一個枝晶范圍內(nèi)或一個晶粒范圍內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象稱做枝晶偏析相圖相律：確定在平衡條件下，一個系統(tǒng)的組成物的組元數(shù)、相數(shù)、和自由度數(shù)之間的關系規(guī)律。F = C P + 2勻晶反應：這種從液相中結晶出單一固相的轉變稱為勻晶轉變或勻晶反應 isomorphous reaction。L a 共晶轉變：在一定溫度下，由一定成分的液相同時結晶出兩個成分和結構都不相同的新固相的轉變稱作共晶轉變偏晶轉變：是一個液相L1分解出一個固相和另一成分的液相L2的轉變。有可能產(chǎn)生偏晶轉變的二元系往往在液態(tài)時兩組元只能部分溶解，或幾乎不溶解共析反應：是指在一定溫度下，由一定成分的固相同時析出兩個成分和結構完全不同的新固相的過程。共析轉變也是固態(tài)相變包析轉變：兩個一定成分的固相（、 ）在恒溫（T）下轉變?yōu)橐粋€新的固相（ ）的恒溫反應。包析轉變與包晶轉變的相圖特征類似，只是包析轉變中沒有液相，只有固相。 熔晶轉變：是一個固相轉變?yōu)榱硪粋€固相和一個液相的恒溫轉變。之所以稱為熔晶轉變，是因為固相在溫度下降時可以部分熔化。合晶轉變是由兩個成分不同的液相L1和L2相互作用形成一個固相，即 L1 + L2 b 直接從液相中結晶出的固相稱一次相或初生相。已有固相析出的新固相稱二次相或次生相擴散退火：生產(chǎn)上常將鑄件加熱到固相線以下100-200長時間保溫，以使原子充分擴散、成分均勻，消除枝晶偏析，這種熱處理工藝稱做擴散退火偽共晶：非平衡凝固時，成分在共晶點附近的非共晶成分合金也可能得到100%的共晶組織，這樣的共晶組織稱為偽共晶當合金的成分離共晶點很遠時，非平衡凝固，形成的共晶組織數(shù)量很少，通常共晶體中的離異共晶：相依附于初生相生長，將共晶體中另一相推到最后凝固的晶界處，即相單獨地分布相的晶粒邊界上。這種兩相分離的共晶組織叫做離異共晶包晶轉變（包晶反應 Peritectic reaction）：一個液相(L)與一個固相( )在恒溫(TD)下生成另一個固相()的轉變。表達式如下：LC + P D 含碳量為0.0218% 2.11%的稱鋼，含碳量為 2.11% 6.69%的稱鑄鐵碳在-Fe中的固溶體稱鐵素體, 用F 或 表示。碳在-Fe中的固溶體稱 -鐵素體，稱高溫鐵素體，用 表示。都是BCC間隙固溶體奧氏體:碳在 -Fe中的固溶體稱奧氏體。用A或 表示。是面心立方晶格的間隙固溶體萊氏體：共晶轉變的產(chǎn)物是奧氏體與滲碳體的機械混合物，稱為萊氏體，用符號Ld表示珠光體：共析轉變的產(chǎn)物是鐵素體與滲碳體的機械混合物，稱為珠光體從鐵素體中析出的滲碳體稱三次滲碳體，用Fe3C直線法則：在一定溫度下三組元材料兩相平衡時，材料的成分點和其兩個平衡相的成分點必然位于成分三角形內(nèi)的一條直線上，該規(guī)律稱為直線法則或三點共線法則重心法則：成分為R的三元合金在某一溫度下,分解成,三個相,則R的成分點必定位于的重心位置上第二章 固體結構1、晶體:原子按一定方式在三維空間內(nèi)周期性地規(guī)則重復排列，有固定熔點、各向異性。2、中間相:兩組元A 和B 組成合金時，除了形成以A 為基或以B 為基的固溶體外，還可能形成晶體結構與A，B 兩組元均不相同的新相。由于它們在二元相圖上的位置總是位于中間，故通常把這些相稱為中間相。4、配位數(shù):晶體結構中任一原子周圍最近鄰且等距離的原子數(shù)。28、有序固溶體：當一種組元溶解在另一組元中時，各組元原子分別占據(jù)各自的布拉維點陣的一種固溶體，形成一種各組元原子有序排列的固溶體，溶質在晶格完全有序排列。36、非晶體:原子沒有長程的周期排列，無固定的熔點，各向同性等。37、致密度:晶體結構中原子體積占總體積的百分數(shù)。40、間隙相:當非金屬（X）和金屬（M）原子半徑的比值rX/rM<0.59 時，形成的具有簡單晶體結構的相，稱為間隙相。53、點陣畸變:在局部范圍內(nèi)，原子偏離其正常的點陣平衡位置，造成點陣畸變。57、置換固溶體:當溶質原子溶入溶劑中形成固溶體時，溶質原子占據(jù)溶劑點陣的陣點，或者說溶質原子置換了溶劑點陣的部分溶劑原子，這種固溶體就稱為置換固溶體。58、間隙固溶體:溶質原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱為間隙固溶體。72、晶胞:在點陣中取出一個具有代表性的基本單元（最小平行六面體）作為點陣的組成單元，稱為晶胞。75、金屬鍵:自由電子與原子核之間靜電作用產(chǎn)生的鍵合力。76、固溶體:是以某一組元為溶劑，在其晶體點陣中溶入其他組元原子（溶劑原子）所形成的均勻混合的固態(tài)溶體，它保持溶劑的晶體結構類型。89、空間點陣:指幾何點在三維空間作周期性的規(guī)則排列所形成的三維陣列，是人為的對晶體結構的抽象。90、范德華鍵:由瞬間偶極矩和誘導偶極矩產(chǎn)生的分子間引力所構成的物理鍵。99、同質異構體:化學組成相同由于熱力學條件不同而形成的不同晶體結構。101、布拉菲點陣:除考慮晶胞外形外，還考慮陣點位置所構成的點陣。102、配位多面體:原子或離子周圍與它直接相鄰結合的原子或離子的中心連線所構成的多面體，稱為原子或離子的配位多面體。104、拓撲密堆相:由兩種大小不同的金屬原子所構成的一類中間相，其中大小原子通過適當?shù)呐浜蠘嫵煽臻g利用率和配位數(shù)都很高的復雜結構。由于這類結構具有拓撲特征，故稱這些相為拓撲密堆相。105、間隙化合物:當非金屬（X）和金屬（M）原子半徑的比值rX/rM>0.59 時，形成具有復雜晶體結構的相， 106、大角度晶界:多晶材料中各晶粒之間的晶界稱為大角度晶界，即相鄰晶粒的位相差大于10º的晶界。10、固溶強化：由于合金元素（雜質）的加入，導致的以金屬為基體的合金的強度得到加強的現(xiàn)象。98、電子化合物:電子化合物是指由主要電子濃度決定其晶體結構的一類化合物，又稱休姆-羅塞里相。凡具有相同的電子濃度，則相的晶體結構類型相同。第三章 晶體缺陷7、交滑移:當某一螺型位錯在原滑移面上運動受阻時，有可能從原滑移面轉移到與之相交的另一滑移面上去繼續(xù)滑移，這一過程稱為交滑移。11、彌散強化：許多材料由兩相或多相構成，如果其中一相為細小的顆粒并彌散分布在材料內(nèi)，則這種材料的強度往往會增加，稱為彌散強化。12、不全位錯：柏氏矢量不等于點陣矢量整數(shù)倍的位錯稱為不全位錯。13、擴展位錯：通常指一個全位錯分解為兩個不全位錯，中間夾著一個堆垛層錯的整個位錯形態(tài)。14、螺型位錯：位錯線附近的原子按螺旋形排列的位錯稱為螺型位錯。38、多滑移:當外力在幾個滑移系上的分切應力相等并同時達到了臨界分切應力時，產(chǎn)生同時滑移的現(xiàn)象。41、全位錯:把柏氏矢量等于點陣矢量或其整數(shù)倍的位錯稱為全位錯。42、滑移系:晶體中一個滑移面及該面上一個滑移方向的組合稱一個滑移系。45、刃型位錯:晶體中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶體中，使這一晶面上下兩部分晶體之間產(chǎn)生了原子錯排，稱為刃型位錯。46、細晶強化:晶粒愈細小，晶界總長度愈長，對位錯滑移的阻礙愈大，材料的屈服強度愈高。晶粒細化導致晶界的增加，位錯的滑移受阻，因此提高了材料的強度。47、雙交滑移:如果交滑移后的位錯再轉回和原滑移面平行的滑移面上繼續(xù)運動，則稱為雙交滑移。48、單位位錯:把柏氏矢量等于單位點陣矢量的位錯稱為單位位錯。50、晶界偏聚:由于晶內(nèi)與晶界上的畸變能差別或由于空位的存在使得溶質原子或雜質原子在晶界上的富集現(xiàn)象。68、孿晶:孿晶是指兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面構成鏡面對稱的位向關系，這兩個晶體就稱為孿晶，此公共晶面就稱孿晶面。71、晶界:晶界是成分結構相同的同種晶粒間的界面。73、位錯:是晶體內(nèi)的一種線缺陷，其特點是沿一條線方向原子有規(guī)律地發(fā)生錯排；這種缺陷用一線方向和一個柏氏矢量共同描述。77、亞晶粒:一個晶粒中若干個位相稍有差異的晶粒稱為亞晶粒。78、亞晶界:相鄰亞晶粒間的界面稱為亞晶界。79、晶界能:不論是小角度晶界或大角度晶界，這里的原子或多或少地偏離了平衡位置，所以相對于晶體內(nèi)部，晶界處于較高的能量狀態(tài)，高出的那部分能量稱為晶界能，或稱晶界自由能。80、表面能:表面原子處于不均勻的力場之中，所以其能量大大升高，高出的能量稱為表面自由能（或表面能）。81、界面能:界面上的原子處在斷鍵狀態(tài)，具有超額能量。平均在界面單位面積上的超額能量叫界面能。88、柏氏矢量:描述位錯特征的一個重要矢量，它集中反映了位錯區(qū)域內(nèi)畸變總量的大小和方向，也使位錯掃過后晶體相對滑動的量。91、位錯滑移:在一定應力作用下，位錯線沿滑移面移動的位錯運動。107、小角度晶界:相鄰亞晶粒之間的位相差小于10º，這種亞晶粒間的晶界稱為小角度晶界，一般小于2º，可分為傾斜晶界、扭轉晶界、重合晶界等。70、孿生:晶體受力后，以產(chǎn)生孿晶的方式進行的切變過程叫孿生。61、肖脫基空位:在個體中晶體中，當某一原子具有足夠大的振動能而使振幅增大到一定程度時，就可能克服周圍原子對它的制約作用，跳離其原來位置，遷移到晶體表面或內(nèi)表面的正常結點位置上而使晶體內(nèi)部留下空位，稱為肖脫基空位。62、弗蘭克爾空位:離開平衡位置的原子擠入點陣中的間隙位置，而在晶體中同時形成相等數(shù)目的空位和間隙原子。第四章 擴散18、上坡擴散；溶質原子從低濃度向高濃度處擴散的過程稱為上坡擴散。表明擴散的驅動力是化學位梯度而非濃度梯度。19、間隙擴散：這是原子擴散的一種機制，對于間隙原子來說，由于其尺寸較小，處于晶格間隙中，在擴散時，間隙原子從一個間隙位置跳到相鄰的另一個間隙位置，形成原子的移動。34、柯肯達爾效應:反映了置換原子的擴散機制，兩個純組元構成擴散偶，在擴散的過程中，界面將向擴散速率快的組元一側移動。49、反應擴散:伴隨有化學反應而形成新相的擴散稱為反應擴散。54、穩(wěn)態(tài)擴散:在穩(wěn)態(tài)擴散過程中，擴散組元的濃度只隨距離變化，而不隨時間變化。56、非共格晶界:當兩相在相界處的原子排列相差很大時，即錯配度很大時形成非共格晶界。同大角度晶界相似，可看成由原子不規(guī)則排列的很薄的過渡層構成。63、非穩(wěn)態(tài)擴散:擴散組元的濃度不僅隨距離x 變化，也隨時間變化的擴散稱為非穩(wěn)態(tài)擴散。23、共格相界：如果兩相界面上的所有原子均成一一對應的完全匹配關系,即界面上的原子同時處于兩相晶格的結點上,為相鄰兩晶體所共有,這種相界就稱為共格相界。第五章 塑性變形與再結晶3、亞穩(wěn)相:亞穩(wěn)相指的是熱力學上不能穩(wěn)定存在，但在快速冷卻成加熱過程中，由于熱力學能壘或動力學的因素造成其未能轉變?yōu)榉€(wěn)定相而暫時穩(wěn)定存在的一種相。5、再結晶:冷變形后的金屬加熱到一定溫度之后，在原變形組織中重新產(chǎn)生了無畸變的新晶粒，而性能也發(fā)生了明顯的變化并恢復到變形前的狀態(tài)，這個過程稱為再結晶。（指出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程）9加工硬化:金屬經(jīng)冷塑性變形后，其強度和硬度上升，塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。26、再結晶退火：所謂再結晶退火工藝，一般是指將冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保溫一段時間后，緩慢冷卻至室溫的過程。51、柯氏氣團:通常把溶質原子與位錯交互作用后，在位錯周圍偏聚的現(xiàn)象稱為氣團，是由柯垂爾首先提出，又稱柯氏氣團。52、形變織構:多晶體形變過程中出現(xiàn)的晶體學取向擇優(yōu)的現(xiàn)象叫形變織構。59、二次再結晶:再結晶結束后正常長大被抑制而發(fā)生的少數(shù)晶粒異常長大的現(xiàn)象。64、時效:過飽和固溶體后續(xù)在室溫或高于室溫的溶質原子脫溶過程。65、回復:指新的無畸變晶粒出現(xiàn)之前所產(chǎn)生的亞結構和性能變化的階段。95、應變時效:第一次拉伸后，再立即進行第二次拉伸，拉伸曲線上不出現(xiàn)屈服階段。但第一次拉伸后的低碳鋼試樣在室溫下放置一段時間后，再進行第二次拉伸，則拉伸曲線上又會出現(xiàn)屈服階段。不過，再次屈服的強度要高于初次屈服的強度。這個試驗現(xiàn)象就稱為應變時效。97、臨界變形度:給定溫度下金屬發(fā)生再結晶所需的最小預先冷變形量。100、再結晶溫度:形變金屬在一定時間（一般1h）內(nèi)剛好完成再結晶的最低溫度。103、施密特因子:亦稱取向因子，為coscos, 為滑移面與外力F 中心軸的夾角，為滑移方向與外力F 的夾角。108、臨界分切應力:滑移系開動所需的最小分切應力；它是一個定值，與材料本身性質有關，與外力取向無關。第六章 凝固6、偽共晶:非平衡凝固條件下，某些亞共晶或過共晶成分的合金也能得到全部的共晶組織，這種由非共晶成分的合金得到的共晶組織稱為偽共晶。20、成分過冷；界面前沿液體中的實際溫度低于由溶質分布所決定的凝固溫度時產(chǎn)生的過冷。29、非均勻形核:新相優(yōu)先在母相中存在的異質處形核，即依附于液相中的雜質或外來表面形核。39、過冷度:相變過程中冷卻到相變點以下某個溫度后發(fā)生轉變，平衡相變溫度與該實際轉變溫度之差稱過冷度。43、離異共晶:共晶體中的相依附于初生相生長，將共晶體中另一相推到最后凝固的晶界處，從而使共晶體兩組成相相間的組織特點消失，這種兩相分離的共晶體稱為離異共晶。44、均勻形核:新相晶核是在母相中存在均勻地生長的，即晶核由液相中的一些原子團直接形成，不受雜質粒子或外表面的影響。67、合金:兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)熔煉、燒結或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質。69、相圖:描述各相平衡存在條件或共存關系的圖解，也可稱為平衡時熱力學參量的幾何軌跡。74、偏析:合金中化學成分的不均勻性。92、異質形核:晶核在液態(tài)金屬中依靠外來物質表面或在溫度不均勻處擇優(yōu)形成。93、結構起伏:液態(tài)結構的原子排列為長程無序，短程有序，并且短程有序原子團不是固定不變的，它是此消彼長，瞬息萬變，尺寸不穩(wěn)定的結構，這種現(xiàn)象稱為結構起伏。96、枝晶偏析:固溶體在非平衡冷卻條件下，勻晶轉變后新得的固溶體晶粒內(nèi)部的成分是不均勻的，先結晶的內(nèi)核含較多的高熔點的組元原子，后結晶的外緣含較多的低熔點的組元原子，而通常固溶體晶體以樹枝晶方式長大，這樣，枝干含高熔點組元較多，枝間含低熔點組元原子多，造成同一晶粒內(nèi)部成分的不均勻現(xiàn)象。第七章 相圖15、包晶轉變：在二元相圖中，包晶轉變就是已結晶的固相與剩余液相反應形成另一固相的恒溫轉變。16、共晶轉變：由一個液相生成兩個不同固相的轉變。17、共析轉變：由一種固相分解得到其他兩個不同固相的轉變。55、包析反應:由兩個固相反應得到一個固相的過程為包析反應。60、偽共析轉變:非平衡轉變過程中，處在共析成分點附近的亞共析、過共析合金，轉變終了組織全部呈共析組織形態(tài)。66、相律:相律給出了平衡狀態(tài)下體系中存在的相數(shù)與組元數(shù)及溫度、壓力之間的關系，可表示為：f=C+P-2,f 為體系的自由度數(shù)，C 為體系的組元數(shù)，P 為相數(shù)。86、珠光體:鐵碳合金共析轉變的產(chǎn)物，是共析鐵素體和共析滲碳體的層片狀混合物。87、萊氏體:鐵碳相圖共晶轉變的產(chǎn)物，是共晶奧氏體和共晶滲碳體的機械混合物。94、重心法則：處于三相平衡的合金，其成分點必位于共軛三角形的重心位置。24、調幅分解：過飽和固溶體在一定溫度下分解成結構相同、成分不同的兩個相的過程。