金属及合金的构造的介绍，

1.纯金属的构造

固态物质按其原子（或分子）的聚集状态可分为晶体和非晶体两大类。在晶体中，原子（或分子）按一定的几何规律作周期性地排列；非晶体中原子（或分子）则是无规则地堆积在一起（如松香、玻璃、沥青）。所有的金属在固态下都是晶体。

金属晶体中原子（或分子）按一定规则排列的空间几何格架，简称晶格，不同的金属具有不同的晶格。常见金属的晶格类型有很多种，最主要的有体心立方晶格和面心立方晶格两种，如图4-5所示。

金属的晶格类型并非一成不变。有些金属在固态下存在两种或两种以上的晶格形式，如铁、钴、钛等，这类金属在冷却或加热过程中，其晶格形式会发生变化。金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。如液态纯铁在1538℃进行结晶，得到具有体心立方晶格的δ-Fe。继续冷却到1394℃时发生同素异构转变，成为面心立方晶格的γ-Fe。再冷却到912℃时又发生一次同素异构转变，成为体心立方晶格的α-Fe。以上两次晶格转变过程都是同素异构转变。

同素异构转变是可逆的，它是材料能否进行热处理的重要依据之一。

纯铁的同素异构转变过程可用下列转变式表示

纯铁的同素异构转变过程也可以用其冷却曲线表示，如图4-6所示。

图4-5 常见金属的晶格类型(www.xing528.com)

图4-6 纯铁的冷却曲线

2.合金的构造

合金是由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。例如，钢和生铁是铁和碳的合金，黄铜是铜和锌的合金。

合金的结构比纯金属复杂得多。由于构成合金的元素相互作用不同，合金的构造常分为固溶体、金属化合物和机械混合物。

（1）固溶体 合金在固态下，组元间能够互相溶解而形成的均匀相称为固溶体。如钢中铁素体就是碳原子溶入铁的晶格而构成的固溶体，固溶体保持了溶剂的晶格。通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶强化。

（2）金属化合物 合金的晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的固相称金属化合物，并可用分子式表示其组成。如钢中的渗碳体就是铁和碳的金属化合物（Fe₃C），金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性。

（3）机械混合物 它是由两种或两种以上的金属晶体相互混合而成的组织。它可以由纯金属、固溶体、金属化合物等晶体相互任意混合而成，如钢中的珠光体就是由固溶体和金属化合物组成的机械混合物。机械混合物的性能取决于构成物体本身的性能及其相对数量和分布状态。