5 晶界特性
由于晶界的结构与晶内不同,使晶界具有一系列不同于晶粒内部的特性。
(1)由于界面能的存在,当晶体中存在能降低界面能的异类原子时,这些原子将向晶界偏聚,这种现象叫内吸附。
(2)晶界上原子具有较高的能量,且存在较多的晶体缺陷,使原子的扩散速度比晶粒内部快得多。
(3)常温下,晶界对位错运动起阻碍作用,故金属材料的晶粒越细,则单位体积晶界面积越多,其强度,硬度越高。
(4)晶界比晶内更易氧化和优先腐蚀。
(5)大角度晶界界面能最高,故其晶界迁移速率最大。晶粒的长大及晶界平直化可减少晶界总面积,使晶界能总量下降,故晶粒长大是能量降低过程,由于晶界迁移靠原子扩散,故只有在较高温度下才能进行。
(6)由于晶界具有较高能量,固态相变时优先在母相晶界上形核。
例题1 在铝试样中,测得晶粒内部密度为5109/cm2。假定位错全部集中在亚晶界上,每个亚晶粒的截面均为正六边形。亚晶间倾斜角为5°,若位错全部为刃型位错,
,柏氏矢量的大小等于210-10m,试求亚晶界上的位错间距和亚晶的平均尺寸。
[判断题] 因为金属在晶界上原子排列的规律性较差,处在晶界上的原子具有较高的自由能,所以晶界处较易浸蚀而呈沟壑。各晶粒之间也由于晶粒取向不同,溶解速度有差别,而造成颜色反差。()A . 正确B . 错误
[单选题]晶界处由于原子排列不规则,晶格畸变,界面能高,使()。A . 强度、硬度增高,使塑性变形抗力增大B . 强度、硬度降低,使塑性变形抗力降低C . 强度、硬度增高,使塑性变形抗力降低D . 强度、硬度降低,使塑性变形抗力增大
按晶界两边原子排列的连贯性,晶界分为()-|||-A 共格晶界和非共格晶界-|||-B 小角度晶界和大角度晶界-|||-C 堆垛层错晶界和无层错晶界-|||-D
[问答题] 晶界与相界面有何不同?
3.小角度晶界是相邻两晶粒的位向差 __ 的晶界,它主要可以分为 __-|||-和__ 两种,前者是由 __ 位错构成,后者是由 __ 位错构成,小角度晶界的
晶界在常温下的强度和硬度较高,在高温下则较低;晶界容易被腐蚀;晶界的熔点较低;晶界处原子扩散速度较快A. 正确B. 错误
[填空题] 金属的晶体缺陷主要有空位和间隙原子,(),晶界和亚晶界等。
晶界,亚晶界属于()A. 点缺陷B. 线缺陷C. 面缺陷D. 体缺陷