一、 概論組織：用肉眼或借助于各種不同放大倍數(shù)的顯微鏡所觀察到的材料內(nèi)部的情景，包括晶粒的大小、形狀、種類以及各種晶粒之間的相對(duì)數(shù)量和相對(duì)分布。結(jié)構(gòu)：原子集合體中各原子的具體組合狀態(tài)。二、 金屬和合金的固態(tài)結(jié)構(gòu)固溶體：溶質(zhì)組元溶于溶劑點(diǎn)陣中而組成的單一的均勻固體。一次（端際）：以純金屬組元作溶劑，結(jié)構(gòu)上保持溶劑組元純態(tài)時(shí)的點(diǎn)陣類型。二次（中間）：以化合物為溶劑的固溶體，結(jié)構(gòu)類型與主、副組元都不同。代位：主組元一部分原子被其它組元原子取代，保留主組元結(jié)構(gòu)類型。一定范圍內(nèi)（有限互溶）或是所有成分范圍（無限互溶）。異類原子按任意比例統(tǒng)計(jì)分布在各類結(jié)構(gòu)中各相應(yīng)品面，并處于主組元相似的正常位置。有序：異類原子不是統(tǒng)計(jì)式分布，而是按一定順序分布。超結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)程有序）：某些在高溫具有短程有序的固溶體，當(dāng)其成分接近一定原子比，在低于一定臨界溫度時(shí)可轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)程有序固溶體。間隙：異類原子分布在主組元原子間空隙中。金屬間化合物類型：各組元原子按一定比例和一定順序共同組成一個(gè)新的不同于其任一組元的典型結(jié)構(gòu)。中間相（金屬間化合物）：在合金中形成的與其純組元結(jié)構(gòu)類型不同的相。開放型金屬：d0點(diǎn)附近較平緩、勢(shì)阱小、原子間作用力弱、結(jié)合能小、原子易壓縮、剛度小、熱膨脹大。（與封閉型金屬對(duì)應(yīng)）空間點(diǎn)陣：由構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)基元抽象出來的等同點(diǎn)在三維空間中的周期排列。排列周期：點(diǎn)陣直線上相鄰兩點(diǎn)間的距離。單胞（基胞）：在空間點(diǎn)陣中選取的一個(gè)能反映其特點(diǎn)的最小構(gòu)筑單元。一般以最近鄰八陣點(diǎn)為頂點(diǎn)能夠構(gòu)成一個(gè)體積最小、對(duì)稱性最高的平行六面體。晶面：點(diǎn)陣空間中由陣點(diǎn)組成的平面為點(diǎn)陣平面，非嚴(yán)格意義上又稱品面。晶向：點(diǎn)陣空間中兩陣點(diǎn)連線（及延長(zhǎng)線）為點(diǎn)陣直線，非嚴(yán)格意義上稱晶向。晶帶：品體中一系列品面可相交于一條直線或幾條相平行的直線，合稱...晶界：同成分、同結(jié)構(gòu)品粒間由于相對(duì)取向不同而出現(xiàn)的接觸界面。傾轉(zhuǎn)品界：在所選平面內(nèi)以任一直線為軸，使晶粒兩部分相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度。扭轉(zhuǎn)品界：在所選平面內(nèi)以其法線為軸使晶粒兩部分相對(duì)扭轉(zhuǎn)任意角度。小角度晶界：兩晶粒取向差＜15度的晶界，由位錯(cuò)（傾轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)位錯(cuò)）組成。大角度晶界：兩晶粒取向差＞15度的晶界，由一層厚度達(dá)幾個(gè)原子間距的非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。小角度晶界結(jié)構(gòu)模型：柏氏矢量平行的同號(hào)刃型位錯(cuò)垂直堆集，晶界兩邊是對(duì)稱的：傾轉(zhuǎn)品界；柏氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交叉堆集：不對(duì)稱傾轉(zhuǎn)品界；由同號(hào)螺旋位錯(cuò)構(gòu)成：扭轉(zhuǎn)晶界。孿晶及孿晶界：一對(duì)品體（或品粒），同成分、同結(jié)構(gòu)、界面完全共格，兩晶粒內(nèi)部原子都以界面為對(duì)稱面呈鏡面對(duì)稱。該對(duì)稱面稱為攣品界。亞晶及亞晶界：晶粒內(nèi)部一些取向略有差異的小塊，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于小角度晶界，但主體為一個(gè)晶粒，局部有差異。層錯(cuò)及層錯(cuò)界：界面的堆砌序列發(fā)生差錯(cuò)。相界面：成分或結(jié)構(gòu)不同的、或成分和結(jié)構(gòu)都不同的晶粒之間的接觸界面。共格界面：界面上原子所占據(jù)的位置相當(dāng)于兩晶粒點(diǎn)陣的共有陣點(diǎn)。半共格界面：每隔一定距離有位錯(cuò)出現(xiàn)，以此來調(diào)解或維持共格關(guān)系。非共格界面：隨界面兩邊原子間距差異的增大，共格界面產(chǎn)生的彈性應(yīng)變能也增大，一定程度后共格界面被破壞變?yōu)榉枪哺窠缑?。胞狀界面：界面介于平面和樹枝狀間的過渡形式。結(jié)品前沿過冷度不大，界面不能縱深發(fā)展。品體界面出現(xiàn)許多凹槽，槽間界面稍凸出。凹槽處富含溶質(zhì)，熔點(diǎn)較低，過冷度小，結(jié)品困難。元素的負(fù)電性：該元素原子在異類原子集合體或分子中吸引電子的能力。結(jié)構(gòu)缺陷（晶體缺陷）：金屬學(xué)中對(duì)實(shí)際晶體原子組合的不規(guī)則性、不完整性的統(tǒng)稱。有點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷和體缺陷四類。位錯(cuò)：晶體中某處有一列或若干列原子發(fā)生有規(guī)律的錯(cuò)排現(xiàn)象，使長(zhǎng)度達(dá)幾百至幾萬個(gè)原子間距、寬約幾個(gè)原子間距范圍內(nèi)的原子離開平衡位置，發(fā)生有規(guī)律的錯(cuò)動(dòng)。柏氏回路：人為規(guī)定位錯(cuò)線正向，以位錯(cuò)線為軸在位錯(cuò)線附近的原子錯(cuò)排區(qū)環(huán)繞位錯(cuò)線作右螺旋閉合回路。柏氏矢量：繞位錯(cuò)線作柏氏回路；在無位錯(cuò)完整品體中相似部分作同方向和步長(zhǎng)行走；將不封閉的第二個(gè)回路的終點(diǎn)和起點(diǎn)相連，得到的矢量即...柯氏氣團(tuán)：刃型位錯(cuò)往往攜帶大量的溶質(zhì)原子點(diǎn)缺陷，形成柯氏氣團(tuán)。史氏氣團(tuán)：應(yīng)力場(chǎng)非球面對(duì)稱的點(diǎn)缺陷集聚到螺型位錯(cuò)中形成史氏氣團(tuán)。表面張力（比表面能或表面能）：將表層原子高出內(nèi)部原子的能量合起來，平均在單位面積上的超額能量。內(nèi)吸附：一般地，各種溶質(zhì)原子在品內(nèi)的畸變能往往大于其在各種界面上的畸變能，因而易于被吸附在界面上。點(diǎn)陣參數(shù)（點(diǎn)陣常數(shù)）：選單胞一頂點(diǎn)為參考原點(diǎn)，分別以過此點(diǎn)三條棱為X、Y、Z軸（晶軸），晶軸分別以單胞各邊長(zhǎng)度a,b,c為量度單位。對(duì)一個(gè)點(diǎn)陣來說各晶軸間夾角a，&，Y為定值。這六個(gè)量即點(diǎn)陣參數(shù)，前三個(gè)有時(shí)叫點(diǎn)陣常數(shù)。三、 金屬及合金的相圖相圖：在給定條件下體系中各相平衡后熱力學(xué)變量間相互關(guān)系的幾何表達(dá)。表示物質(zhì)的各種相平衡存在條件，以及各相間平衡共存關(guān)系。給出物質(zhì)在不同條件下可能出現(xiàn)的各種組態(tài)，及條件改變時(shí)，各種組態(tài)可能發(fā)生的轉(zhuǎn)變方向和限度。相：系統(tǒng)中那些成分一致、結(jié)構(gòu)相同并有界面相互分隔的均勻組成部分的綜合。熱力學(xué)相平衡：等溫等壓條件下，dG=0,d2G>0時(shí)，體系自由能最低，達(dá)...組態(tài)：組成體系的各相的種類以及相對(duì)數(shù)量和相對(duì)分布。構(gòu)成體系的各相的組合狀態(tài)。自由度：一個(gè)系統(tǒng)中，在保持相的數(shù)目不改變的條件下，決定相平衡的內(nèi)、外參變量中能夠獨(dú)立改變的數(shù)目。四、 金屬及合金的凝固與組織1.結(jié)晶（凝固）：晶體或晶粒的生成與長(zhǎng)大過程。同分凝固：結(jié)晶出的晶體與母液化學(xué)成分完全一樣，結(jié)品過程中只有結(jié)構(gòu)的改組而無化學(xué)成分的變化。異分凝固（選分結(jié)品）：結(jié)晶出的晶體與母液的化學(xué)成分不一樣，結(jié)品過程中成分和結(jié)構(gòu)同時(shí)發(fā)生變化。勻品凝固：?jiǎn)蜗嘟M織。結(jié)品過程只產(chǎn)生一種晶粒，結(jié)品后的組織由單一的均勻品粒組成。非勻品凝固：復(fù)相組織。結(jié)品時(shí)由液體中同時(shí)或先后形成兩種或兩種以上的成分和（/或）結(jié)構(gòu)都不同的品粒。過冷度：金屬和合金的實(shí)際凝固溫度與其熔點(diǎn)之差。亞穩(wěn)極限：對(duì)于給定的金屬和合金，存在一個(gè)最小的過冷值A(chǔ)T*。當(dāng)過冷度小于這個(gè)值時(shí)，凝固幾乎不能進(jìn)行或難于覺察，液體可以長(zhǎng)期處于亞穩(wěn)狀態(tài)。結(jié)晶潛熱：凝固過程中伴隨著潛熱的釋放，這種潛熱稱為...樹狀晶（樹枝晶）:負(fù)溫度梯度條件下，離界面越遠(yuǎn)過冷度越大成長(zhǎng)速度愈快。界面一旦局部凸出便進(jìn)入過冷度較大區(qū)域，以樹枝狀形式快速伸向液體。結(jié)品完成后，晶枝間成分有差異，取向有差別，結(jié)構(gòu)有缺陷。組成過冷：由于溫度真正降低而引起的過冷為溫度過冷；由于液體濃度變化而表現(xiàn)出過冷為濃度過冷。二者結(jié)合起來即組成過冷。離異共晶：當(dāng)過冷度很小，結(jié)品進(jìn)行很慢時(shí)，兩相之間沒有促進(jìn)形核作用，兩相孤立生核和長(zhǎng)大，形成兩種粗大晶粒的混合體，失去共晶組織的一般特征。偽共晶：由于快速冷卻而使原為亞（過）共晶的合金，隨過冷度增大，初生相量減少，共晶量增多,甚至迅速冷卻全偽共晶區(qū)，得到與共晶合金相似的組織。包晶轉(zhuǎn)變：指結(jié)品過程進(jìn)行到一定階段后，已結(jié)晶出的固相與剩余的液相相互作用而產(chǎn)生出新固相的一種特殊結(jié)品過程。激冷層（細(xì)晶粒外殼）：沿模壁一薄層液體中產(chǎn)生大量品核，形成細(xì)小的等軸品粒，區(qū)域很窄。柱晶區(qū)（短好）：粗大的長(zhǎng)柱狀品粒，緊接細(xì)品粒外殼，定向結(jié)品產(chǎn)物。兩個(gè)一致性：幾何取向的一致性-各柱品的-長(zhǎng)軸大致與模壁垂直；品體學(xué)取向的一致性：擇優(yōu)取向，這種組織叫織構(gòu)。每個(gè)品粒的長(zhǎng)軸都與一個(gè)特定品向（織構(gòu)軸）平行。等軸晶區(qū)（寬好）：較粗大的，各方向尺寸近乎一致的品粒，位于鑄錠心部?？棙?gòu)：品體學(xué)取向上具有一致性（擇優(yōu)取向）的組織。形變織構(gòu)：大部分（或相當(dāng)一部分）晶粒之間至少有一個(gè)晶向相互平行或接近平行?？s孔：任何被固體完全孤立分離開的液體，由于無從補(bǔ)縮，冷凝后都會(huì)留下縮孔。疏松：各枝品之間富集低熔點(diǎn)組元的液體凝固后產(chǎn)生許多分散的小縮孔的統(tǒng)合。顯微疏松：品粒內(nèi)部出現(xiàn)的許多更小的縮孔，叫顯微縮孔。氣孔：氣體在固體中的溶解度小于液體中。液體凝固時(shí)，氣體逐漸富集于結(jié)品前沿，形核長(zhǎng)大而成氣泡。氣泡陷入已形成的固體成為氣孔。氣孔也可由液體的某些化學(xué)作用所產(chǎn)生的氣體而造成。五、金屬及合金的形變虎克定律：在應(yīng)變不很大的情況下，應(yīng)力與應(yīng)變多成線性關(guān)系。波松比（v）：表示縱向形變與橫向形變間的比值關(guān)系?；疲浩敷w的兩部分之間沿著一定品面（滑移面）和一定品向（滑移方向）發(fā)生的一種相對(duì)切變?；泼妫浩敷w的滑移大多優(yōu)先發(fā)生在原子密度最大的面上?；品较颍夯埔子趦?yōu)先沿原子線密度最大的晶向進(jìn)行?；葡担浩敷w中一個(gè)可滑移晶面和其上一個(gè)可滑移晶向合稱一個(gè)滑移系，用{khl}<uvw>表示。臨界分切應(yīng)力：滑移面的滑移方向上，只有當(dāng)分切應(yīng)力的值達(dá)到或超過某一特定大小后，品體才沿這一滑移系開始滑移，這個(gè)特定的值即臨界分切應(yīng)力。攣生：品體受力后，以產(chǎn)生攣品的方式而進(jìn)行的切變過程。扭折：在滑移受阻、攣生也不利的條件下，品體所作的不均勻局部塑性變形來適應(yīng)外力的作用，是位錯(cuò)匯集引起協(xié)調(diào)性形變。固溶強(qiáng)化：溶質(zhì)原子溶入基體金屬后總是提高其變形抗力，產(chǎn)生“固溶強(qiáng)化”作用，合金的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性有所下降。位錯(cuò)發(fā)團(tuán)：形變后位錯(cuò)密度增加、形變溫度較高、位錯(cuò)活動(dòng)性較大、并可以進(jìn)行交滑移時(shí)，位錯(cuò)大多集聚在局部區(qū)域糾結(jié)在一起，組成位錯(cuò)發(fā)團(tuán)。形變亞晶：在金屬中出現(xiàn)的許多由位錯(cuò)發(fā)團(tuán)區(qū)分開的、位錯(cuò)密度較低的區(qū)域。加工硬化：隨應(yīng)變量增加（加工），產(chǎn)生進(jìn)一步應(yīng)變所需的應(yīng)力增大（硬化）。加工硬化系數(shù)：應(yīng)力隨應(yīng)變的增量（d。/ds）即真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率。部分位錯(cuò)：產(chǎn)生攣生的位錯(cuò)的柏氏矢量必須小于一個(gè)原子間距，^嘰..呂德斯帶：形變先開始于應(yīng)力集中區(qū)域，一開始發(fā)生就立即表現(xiàn)出軟化效果，形變?cè)谶@里集中進(jìn)行并達(dá)到一定程度，形成狹窄的條帶狀形變區(qū)，稱之為...上、下屈服點(diǎn)：某些含有溶質(zhì)組元的單品體或多品體，一定條件下形變時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線上會(huì)出現(xiàn)明顯的上、下兩個(gè)屈服點(diǎn)，它表明滑移啟動(dòng)的抗力較大（上屈服點(diǎn)），而滑移進(jìn)行的抗力較小（下屈服點(diǎn)）。因此一旦滑移開動(dòng)，就可以在較低應(yīng)力下進(jìn)行，直到發(fā)生明顯的加工硬化后應(yīng)力才會(huì)進(jìn)一步增加。六、 金屬及合金中的擴(kuò)散擴(kuò)散：在化學(xué)位梯度存在的條件下，借熱運(yùn)動(dòng)而引起物質(zhì)宏觀定向輸送的過程。菲克第一定律：在擴(kuò)散過程中，物質(zhì)的擴(kuò)散流量，即單位時(shí)間內(nèi)通過單位橫截面積所輸送的物質(zhì)的量與其橫跨這一截面的濃度梯度成正比。菲克第二定律：物質(zhì)流入元體積內(nèi)的量減去流出量必然等于積存在這個(gè)體積內(nèi)的物質(zhì)量。物質(zhì)流入元體積的速率，減去流出的速率，應(yīng)等于這個(gè)體積內(nèi)物質(zhì)的積存速率。上坡擴(kuò)散：在一些條件下，化學(xué)位梯度與濃度梯度相反，擴(kuò)散向濃度梯度增大的方向進(jìn)行。反應(yīng)擴(kuò)散：通過擴(kuò)散使固溶體內(nèi)的溶質(zhì)組元超過固溶極限而不斷形成新相的過程。由反應(yīng)擴(kuò)散所產(chǎn)生的新相既可以是新的固溶體，也可以是各種化合物。七、 金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)品退火：將金屬材料加熱到某一規(guī)定溫度并保溫一定時(shí)間，而后緩慢冷卻全室溫的一種熱處理操作過程?；貜?fù)：非畸變品粒在畸變基體中的生核和長(zhǎng)大前的階段。光學(xué)顯微鏡下看不出變化，晶粒仍是伸長(zhǎng)或扁片型，但隨著回復(fù)進(jìn)行，金屬的物理、力學(xué)性能有變化。低溫回復(fù)：主要是點(diǎn)缺陷的遷移，空位和間隙原子陷入位錯(cuò)或晶界中消失，點(diǎn)缺陷相互結(jié)合成較穩(wěn)定的復(fù)合體或相互對(duì)消。中溫回復(fù)：點(diǎn)缺陷的運(yùn)動(dòng)，位錯(cuò)發(fā)團(tuán)內(nèi)部位錯(cuò)的重新組合、調(diào)整，位錯(cuò)的滑動(dòng)和相互對(duì)消，亞晶長(zhǎng)大高溫回復(fù)：低、中溫回復(fù)內(nèi)容+位錯(cuò)的攀移，亞晶的合并以及多邊形化。再結(jié)晶：非畸變品粒在畸變基體中的生核和長(zhǎng)大階段。顯微組織徹底重新改組，性能也發(fā)生了根本性的變化。晶粒長(zhǎng)大：新晶粒逐步相互吞食而長(zhǎng)大，直到達(dá)到一個(gè)較為穩(wěn)定的尺寸。再結(jié)晶溫度T再：規(guī)定時(shí)間內(nèi)能完成再結(jié)品或再結(jié)晶量達(dá)規(guī)定程度的最低溫度。正常長(zhǎng)大：隨溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)，均勻地連續(xù)長(zhǎng)大。反常長(zhǎng)大（二次再結(jié)晶）：少數(shù)較大晶粒優(yōu)先快速成長(zhǎng)，逐步吞食其周圍大量小品粒，形成粗大的組織，好像也是一個(gè)生核長(zhǎng)大過程，稱為“二次再結(jié)品”。熱加工：金屬或合金在其再結(jié)品溫度以上進(jìn)行形變。多邊形化：刃型位錯(cuò)垂直排列成墻。動(dòng)態(tài)回復(fù)（標(biāo)志：亞晶）和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶：一類與形變幾乎同時(shí)發(fā)生的過程。八、金屬及合金中的固態(tài)轉(zhuǎn)變一級(jí)轉(zhuǎn)變：相變時(shí)兩相化學(xué)勢(shì)相等，一階偏微商不等。體積、熵、焓有突變。二級(jí)轉(zhuǎn)變：相變時(shí)兩相化學(xué)勢(shì)相等、化學(xué)勢(shì)的一階偏微熵也相等，但二階偏微熵不等。壓縮系數(shù)、膨脹系數(shù)、熱容有突變。擴(kuò)散型相變：新相生核和成長(zhǎng)主要依靠原子長(zhǎng)距離的擴(kuò)散，相變是依靠相界面擴(kuò)散移動(dòng)進(jìn)行，擴(kuò)散成為控制作用的因素之一，相界面是非共格界面。非擴(kuò)散型相變（馬氏體轉(zhuǎn)變）：新相的成長(zhǎng)不是通過擴(kuò)散，而是通過類似范性形變過程中的滑移和孿生那樣產(chǎn)生切變和轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行，舊相中原子通過切變和轉(zhuǎn)動(dòng)有組織地、協(xié)調(diào)一致地轉(zhuǎn)移到新相中。相界面是共格界面，轉(zhuǎn)變前后各原子間的相鄰關(guān)系不發(fā)生變化，化學(xué)成分也不發(fā)生改變。過渡型轉(zhuǎn)變：一種叫塊形轉(zhuǎn)變（接近擴(kuò)散型相變）但擴(kuò)散只局限于原子橫跨界面而進(jìn)行的短距離擴(kuò)散。另一種叫貝氏體轉(zhuǎn)變（接近馬氏體轉(zhuǎn)變）若產(chǎn)生兩個(gè)新相，則其中之一依靠擴(kuò)散成長(zhǎng)，另一相靠切變成長(zhǎng)；若只產(chǎn)生一相，則其中一個(gè)組元進(jìn)行擴(kuò)散，另一個(gè)組元不發(fā)生擴(kuò)散。擴(kuò)散與非擴(kuò)散二者相互影響、相互制約。共格應(yīng)變能：實(shí)際條件下，共格界面大多屬于壓縮、膨脹式的共格，這樣界面兩邊的一定距離內(nèi)必然會(huì)引起應(yīng)變而產(chǎn)生應(yīng)變能，即共格應(yīng)變能。慣習(xí)現(xiàn)象：固態(tài)相變過程中新相成長(zhǎng)時(shí)，新相習(xí)慣以針狀或片狀形式沿一定的方向（慣習(xí)方向）躺臥在母相的特定品面（慣習(xí)面）上。這種現(xiàn)象叫慣習(xí)現(xiàn)象。過渡相：指成分或結(jié)構(gòu)、或二者都處于新舊相之間的一種亞穩(wěn)相。過渡相是克服相變阻力的協(xié)調(diào)產(chǎn)物，在動(dòng)力學(xué)上有利。馬氏體轉(zhuǎn)變：一些固態(tài)轉(zhuǎn)變，由于溫度低、原子擴(kuò)散困難無法進(jìn)行