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弹簧材料晶体和晶格

　　什么是弹簧材料晶格

　　晶体和晶格固体物质根据内部粒子（原子或分子）的排列特性可分为晶体和无定形。在自然界中，除少数物质（如石蜡、沥青、普通玻璃、松香等）外，绝大多数无机非金属物质都是晶体。一般来说，金属及其合金大多是晶体结构。

　　常见的金属晶格类型：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格，如图所示：

　　体心立方晶格；体心立方晶格的单元是立方体。立方体的八个顶角和立方体的中心各有一个原子。具有体心立方晶格的金属； α-Fe（温度低于912℃的铁）、铬（CR）、钨（W）、钼（MO）、钒（V）β-Ti（钛在883～1668℃）等。

　　面心立方晶格；面心立方晶格的晶胞是一个立方体，在立方体的八个顶角和六个面中的每一个上都有一个原子。属于FCC的金属有y-fe（铁在912～1394℃）、铝（AL）、铜（Cu）、银（Ag）、金（AU）、镍（Ni）等。

　　六边形密集晶格；密排六方晶格的晶胞是一个上下底面呈正六边形的六角圆柱体。六角柱的十二个顶角和上下底面的中心各有一个原子，六角柱的中间有三个原子。具有密排六方晶格的金属包括镁（mg）、锌（Zn）、α-Ti（温度低于883℃的钛）、镉（CD）、铍（be）等。

什么是弹簧材料多晶体和晶粒

　　什么是弹簧材料的多晶和晶粒

　　工程中使用的几乎所有金属材料都是多晶的，即实际的金属材料是由无数细小的晶粒组成的。 同一晶粒中的原子排列有序，而不同晶粒的原子排列相不同。 晶粒尺寸对金属材料的性能影响很大。 一般来说，常温下金属的晶粒越细，其强度和硬度就越高，塑性和韧性也越好。

弹簧制造厂弹簧材料结晶过程

　　弹簧制造厂弹簧材料结晶过程

　　金属由液态转变为固态晶体的过程称为结晶。金属结晶后的组织状态对其性能影响很大，所以了解金属的结晶规律十分重要。

　　（1）纯金属的结晶 熔化后的金属液体缓慢冷却，金属温度随时间t的变化得到如图所示的纯金属冷却曲线。曲线上有一个恒温的水平线段，所对应的温度就是金属的结晶温度。用极其缓慢的冷却速度v（即平衡状态下）可得到理论结晶温度。但实际生产中都是以一定的速度冷却，此时的结晶温度要低于 T。。这种现象称为过冷现象，其温度差△T称为过冷度，从图上可知，冷却速度越快，过冷度越大。

　　（2）纯金属的结晶过程与晶粒大小 结晶过程是在结晶温度下发生的形核和长大的过程，如图所示，每个晶核成长为一颗不规则的小晶体，称为晶粒，同一个晶粒内部原子按一定的位相排列但与相邻的晶粒的原子排列位相不同，晶粒与晶粒间的界面称为晶界。

　　晶粒大小对材料的性能影响很大，室温下的金属晶粒越细小，其强度、硬度越高，塑性、韧性越好，所以细化晶粒是改善金属力学性能的重要措施。在结晶过程中加快冷却速度，增加过冷度可使晶粒细化;在金属中加入少量变质剂也可增加形核数目而有效的细化晶粒。但在实际生产过程中还要注意避免金属的晶粒长大而降低其力学性能。

弹簧制造厂弹簧合金和相

　　弹簧制造厂弹簧合金和相

　　由两种或两种以上金属元素或金属和非金属元素组成的具有金属特性的材料称为合金。 合金中最基本的、独立的元素称为成分。 根据成分的数量，合金可分为二元合金和三元合金。

　　合金中的相是具有相同结构、相同物理和化学性质并且与系统其余部分具有明显界面分离的均质部分。 只有一相处于固态的合金称为单相合金。 由两相或多相组成的合金称为多相合金。

　　在显微镜下观察到的组成相的类型、大小、形态和分布称为微结构，简称组织。 因此，相是组织的基本物质。 金属的结构对金属的力学性能有很大的影响。

弹簧制造厂弹簧材料固溶体

　　弹簧制造厂弹簧材料固溶体

　　在固态下，合金中各组分相互溶解形成的均匀溶液称为固溶体。 在固溶体中晶格保持不变的组分称为dy作为溶剂，所以固溶体的晶格与溶剂的晶格相同； 其他成分称为溶质。

　　根据溶质原子在金属溶剂晶格中的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体，如图所示：

　　固溶强化：无论形成何种固溶体，都会破坏原子的排列规则，扭曲晶格，增加变形抗力，增加固溶体的强度和硬度。 这种现象称为固溶强化。 例如，在钢中加入一定量的锰，可以提高材料的强度和硬度。