1.1.2金属和合金的结构及结构缺陷
纯金属根据X射线衍射和电流的研究结果确认属晶体结构类物质,其组织单元为晶粒。一个完整的理想晶粒,它的内部原子或分子是严格按照规则的立体几何图案进行排列的,这种组合图形的形式,随晶粒的化学成分或其他条件的不同可以是各种各样的。但归纳起来有7大晶系、14种结构。最典型的结构有面心立方、体心立方和密排六方3种。
合金是在纯金属中有意加人或留存一定数量的元素,即通常所说的合金元素,使其熔化在一起,形成一种具有金属特征的新物质。碳素钢就是在纯铁中使存留碳保持一定数量的合金;轴承钢就是有意在纯铁中加入一定数量的铬元素,并使碳元素存留一定数量的合金。合金中除了主含量元素之外,与所谓纯金属一样,也总是或多或少地含有其他杂质元素,而这些杂质元素和微量元素都随冶金过程而带人,但在现代冶金水平上还无法完全去除,只能将其限制在一定的范围之内,使其对合金的性能不产生重大影响。
合金是多晶体,类似纯金属,3种典型结构形式在合金中也普遍存在。各种元素的原子在空间也是按一定的几何图形规则排列的,区别在于合金中的每种结构都是由两种或两种以上的原子所组成。根据异类原子在晶体中的相对分布状况,合金的3种典型结构为固溶体、金属化合物和机械混合物。
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