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浮游菌采样器怎样加压缩空气装置啊?? 目前选的是苏净FKC-3型的，哪位前辈给我指点一下啊，感谢不尽。查看更多 2个回答 . 1人已关注

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为什么ASPEN中的数据到了HTRI里冷热流体的热负荷能差30%？ 这种情况不太正常。对比一下两个软件中的物性参数是不是一致。查看更多 5个回答 . 4人已关注

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金属的晶体结构及合金的组织？ 2.1.1晶体结构的基本概念（1）晶体与非晶体所有固体物质按其原子的排列，其结构可分为晶体和非晶体两种。晶体是指原子（或分子）按一定的几何规律作周期性排列的物体，图2-1(a)所示为一最简单的体心立方晶体结构示例。非晶体则是指原子（或分子）无规则堆积在一起的物体，如松香、玻璃、沥青等物质是非晶体。自然界中，除少数物质是非晶体外，绝大多数固态物质都是晶体。金属在固态下通常都是晶体。晶体有固定的熔点，其性能呈现各向异性；而非晶体无固定熔点，且表现为各向同性，非晶体随着温度的升高将逐渐变软，最终成为有显著流动性的液体。（2）晶格、晶包和晶格常数 ○1晶格为了便于理解晶体内部原子排列的规律，把每个原子看成是固定不动的刚性小球，则晶体就是由这些刚性小球有规律地堆积而成。为了便于分析各种晶体中的原子的排列规律及形式，常用一些几何线条将晶格中各原子的中心连接起来，构成一个空间格架，各连线的交点称为结点，在结点上的小圆圈（或黑点）表示各原子的中心位置。这种表示原子在晶体中按一定次序有规则地排列的空间格子称为晶格。如图2-1（b）所示。 ○2晶包由于晶体中原子有规则排列且具有重复排列的特性，因此，可以认为晶格是有许多大小、形状和位向相同的基本几何体在空间重复堆积而成的。这种能够完整地反映晶格特征的最小的几何单元称为晶胞，如图2-1（c）所示。 ○3晶格常数晶包各棱边尺寸a、b、c称为晶格常数，其大小常用Å（埃）为计量单位（1Å=10-10m），晶包各棱间的夹角分别用α、β、γ表示。如图2-1（c）所示，其晶格常数a=b=c，且α=β=γ=90o的晶包称为简单立方晶包，具有简单立方晶包的晶格称为简单立方晶格。（3）晶面和晶向在晶体中由一系列原子所组成的平面称为晶面。通过两个或两个以上原子中心的直线，可以代表晶格空间排列的一定方向，称为晶向。同一晶体在不同晶面和晶向上原子排列的疏密程度不同，原子结合力也不同，因此，造成晶体具有各向异性。 2.1.2常见的金属晶格金属的晶格类型很多，但最常用的有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种类型。（1）体心立方晶格如图2-2所示，体心立方晶格的晶胞是一个立方体，在立方体的中心和八个顶角上各有一个原子。晶胞顶角上的原子为相邻的八个晶胞所共有。因此，体心立方晶胞中的原子数为1/8×8+1=2个。具有体心立方晶格的金属有α铁、铬（Cr）、钒（V）、钨（W）及钼（Mo）等。（2）面心立方晶格如图2-3所示，面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，在晶胞的八个顶角上和六个面的中心都排列一个原子。晶胞顶角上的原子为相邻的八个晶胞所共有，而每个面中心的原子为两个晶胞所共有，因此，面心立方晶胞中的原子数为1/8×8+1/2×6=4个。具有面心立方晶格的金属有铝（Al）、铜（Cu）、铅（Pb）镍（Ni）及γ铁（在9120 C-13940 C间的纯铁）。（3）密排六方晶格如图2-4所示，密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体，由六个呈长方形的侧面和两个呈六边形的面所组成。在晶胞的十二个顶角和上、下两个六边形面的中心各排列一个原子，同时，在上、下两个六边形面之间还有三个原子。晶胞顶角上的原子为相邻的六个晶胞所共有，而上、下两个六边形面的中心的原子为两个晶胞所共有，因此，密排六方晶胞中的原子数为1/6×12+1/2×2+3=6个。具有密排六方晶格的金属有铍（Be）、镁（Mg）及锌（Zn ）等。通过计算可知，上述三种晶格中，从原子堆积的紧密程度来看，体心立方晶格紧密程度较小，而面心立方晶格和密排六方晶格具有同样的紧密程度，且较大。因此，当从一种晶格转变为另一种晶格时，将会引起体积和紧密程度的变化。 2.1.3金属的实际晶体结构（1）多晶体晶体内部晶格位向（即原子的排列方向）完全一致的晶体称为单晶体。但在工业材料中，除非专门制作，单晶体金属材料基本上是不存在的。而实际的金属材料，哪怕在一小块中也包含着许许多多的小晶体，即使各个小晶体内部的位向都一致，但各个小晶体间的位向却不相同，如图2-5所示，其中的每个小晶体的外形多为不规则的颗粒状。这种外形不规则而呈多面体颗粒状的小晶体称为晶粒，晶粒与晶粒之间的界面称为晶界。显然，在同一晶粒内部原子排列的位向是一致的；不同晶粒间原子排列的位向不同。这种由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。由此可知，金属实际的晶体结构是多晶体结构。正因为多晶体中各晶粒原子排列位向不同，晶粒各向异性互相抵消，使得多晶体材料的力学性能呈现各向同性。（2）晶体的缺陷金属实际的晶体结构不仅是多晶体结构，而且其内部还存在着各种各样的晶体缺陷。晶体缺陷是指晶体内部原子的排列受到干扰而不按某一理想晶体哪样规则排列的区域。晶体的缺陷的存在，对金属的性能和组织转变将产生显著影响。根据晶体缺陷的几何形态特征，可将其分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。 ○1点缺陷点缺陷是指长、宽、高尺寸都很小的缺陷，最常见的点缺陷是晶格空位和间隙原子。如图2-6所示，当晶格中的某些原子由于某些原因（热振动的偶然偏差等）脱离其晶格的结点（空位），而处在晶格间隙（间隙原子）时便会形成点缺陷。点缺陷的存在，在高温下给原子扩散提供途径，对金属材料的热处理过程极为重要；在常温下使晶格产生畸变，即空位处晶格收缩，间隙处原子扩张，因此对晶体性质产生一定影响，如提高了材料的强度、硬度和电阻，降低了材料的塑性和韧性等。 ○2线缺陷即晶体中呈线状分布的缺陷，又称为位错线，简称位错，是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体局部滑移而造成的结果。晶体滑移部分与未滑移部分的交线即为线缺陷。线缺陷的种类很多，最简单的一种是刃型位错。如图2-7所示，在ABCD晶面上沿EF线多排了一个原子面，如同刀刃一样插入晶体，使上下原子面不能对齐，故将这种原子面的错排称为刃型位错。EF线称为位错线。在位错线附近的区域里，晶格产生畸变，从而影响金属的性能。如金属材料的塑性变形与位错的移动有关，冷变形加工后金属出现了强度提高的现象（加工硬化），就是由于位错增加所致。 ○3面缺陷面缺陷有晶界和亚晶界两种，如图2-8所示。晶界是指金属中各晶粒的位向不同，晶粒与晶粒之间形成的交界面。即使在一个晶粒内部，原子排列的位向也不完全一致，仍然由许多位向差很小的晶块构成，这种小晶块称为亚晶粒，亚晶粒间的交界称为亚晶界。晶界与亚晶界处的晶格处于畸变状态，能量高于晶粒内部，在常温下强度和硬度较高，晶界与亚晶界愈多，位错密度愈大，金属强度和硬度愈高。 2.2合金的组织 2.2.1概述纯金属虽然具有优良的导电性、导热性、化学稳定性和美丽的金属光泽，但几乎各种纯金属的强度、硬度、耐磨性等机械性能都比较差，所以不宜制作对机械性能要求较高的各种机械零件和工模具等工件。同时纯金属的种类、性能水平有限，而人们对金属材料的要求却是无限的，只依靠纯金属是无法满足人们对金属材料多样性和日益提高的要求，为此，自古以来人们都在生产和使用各种各样的合金材料。合金是指由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。组成合金的最基本的、独立的单元（元素或稳定化合物）称为组元。根据组元的多少，合金可分为二元合金、三元合金和多元合金。如铁碳合金就是由铁和碳两阻援组成的二元合金。合金的性能由其组织决定，而合金的组织由相组成。所谓相，是指在金属或合金中，具有同一化学成分且结构相同并以界面分开的均匀部分。按晶体结构的基本属性不同，固态合金中的相可分为固溶体和金属化合物两类。所谓组织，泛指用金相观察方法看到的由形态、尺寸不同和分布方式不同的一种或多种相构成的总体，只由一种相组成的组织称为单相组织；由几种相组成的组织称为多相组织。 2.2.2合金的组织合金的组织可以由单相组成，也可以由两个或两个以上基本相组成。根据合金中各组元间相互作用不同，固态合金的组织可分为固溶体、金属化合物及混合物三类。（1）固溶体固溶体是指在固态下合金组元间互相溶解而形成的均匀固相。固溶体中保持原来晶格结构的组元称为溶剂，其含量较多；其它溶入且晶格结构消失了的组元称为溶质，其含量较少。固溶体是合金的一种基本相结构，其晶格与溶剂组元晶格相同。按溶质原子在溶剂晶格中所占位置不同，可分为间隙固溶体和置换固溶体两类。 ○1间隙固溶体溶质原子处于溶剂原子的间隙中而形成的固溶体，称为间隙固溶体，如图2-9（a）所示。由于溶剂晶格空隙有限，故间隙固溶体能溶解的溶质原子的数量也示有限的。由于溶剂晶格空隙尺寸很小，因此能形成间隙固溶体的溶质原子，通常是一些半径很小的非金属元素，如碳、氮、硼等非金属元素溶于铁中形成的固溶体。 ○2置换固溶体溶质原子置换了溶剂晶格结点上的某些原子而形成的固溶体称为置换固溶体，如图2-9（b）所示。在置换固溶体中，溶质在溶剂中的溶解度主要取决于两者的原子半径、电化学特性和晶格类型。一般来说，若两者的晶格类型相同、电化学特性相近、原子半径相差小，则溶解度大。如图2-10所示，在固溶体中，溶质原子溶入溶剂晶格，使固溶体的晶格发生畸变，从而使塑性变形抗力增大，提高了金属材料的强度、硬度。这种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。固溶强化是提高金属材料力学性能的重要途径之一。实践表明，适当控制固溶体中的溶质含量，可以在显著提高金属材料的强度、硬度的同时，仍能保持良好的塑性和韧性。因此，对综合力学性能要求较高的金属材料，都是以固溶体为基体的合金。（2）金属化合物金属化合物是指合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质，一般可用化学分子式表示。金属化合物的晶格类型与形成化合物各组元的晶格类型完全不同，具有复杂的晶格形式，是合金的另一种基本相结构。例如，在铁碳合金中，铁与碳所形成的金属化合物Fe3C，Fe3C的晶格结构如图2-11所示，它既不同于铁的晶格，也不同于碳的晶格，而是一种复杂的斜方晶格。金属化合物的性能不同于任一组元，其溶点一般较高、硬而脆，很少单独使用。当合金中含有金属化合物后，将使合金的强度、硬度和耐磨性明显提高，塑性、韧性则下降。金属化合物是许多合金钢、有色金属和硬质合金的重要组成相。（3）混合物混合物是指两种或两种以上的相按一定的质量分数组成的物质。混合物可以是由两种或两种以上的固溶体组成，也可以是由固溶体与金属化合物组成（占多数）。混合物中各组成部分仍保持自己原有的晶格，其性能取决于各组成相的性能，以及它们的数量、大小、形态和分布状况。 2.3金属的结晶金属材料的获得都要经过熔炼和铸造凝固过程。通过熔炼获得金属材料所需化学成分；通过铸造凝固获得具有晶体结构的固态金属。因此，金属的晶体结构是在由液态转变为固态的过程中形成的。金属的结晶就是指金属由液态转变为固态的过程，即原子由不规则排列的非晶体状态过渡到晶体状态。研究晶体的结晶规律对于探索改善金属材料性能的途径具有重要意义。 2.3.1冷却曲线与过冷度液态金属的冷却过程可以用热分析法来测定其温度的变化规律。把熔融的金属液体放入一个散热缓慢的容器中，让金属液体以极其缓慢的速度进行冷却。在其过程中，每隔一定时间测量一次温度，绘出其温度—时间变化曲线即冷却曲线，如图2-12所示。从冷却曲线上可见，随着冷却时间延长，液态金属不断释放热量，温度降低。当温度降低到a点时出现一个结晶温度平台ab（即结晶阶段）。这说明在该时间段内，金属内部有热量释放弥补了热量的散失。把结晶时释放出来的热量称为结晶潜热。冷却曲线上结晶平台的温度称为结晶温度T0，理论上该结晶温度T0是金属的熔点温度，即理论结晶温度。当液态金属全部凝固、不再释放时，温度又随时间而下降。在实际生产中，金属的冷却不可能极其缓慢，致使实际结晶温度T1低于理论结晶温度T0，如图2-13所示。理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度∆T，实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象。过冷度与金属液体的冷却速度有关。结晶时，冷却速度越大，过冷度越大；而过冷度越大，结晶驱动力越大，结晶速度越快。 2.3.2金属的结晶过程金属结晶过程是一个不断形成晶核和晶核不断长大的过程，如图2-14所示。（1）形核液态金属从高温冷却到低温的过程中，存在着此起彼伏的原子小集团，这些原子小集团是随后产生晶核的来源，称之为晶胚。随着温度的下降，晶胚体积不断增大。当液体被冷至结晶温度以下时，晶胚的尺寸达到一定的限度，就可以稳定的存在。这种能够稳定存在的晶胚称为晶核，这个过程称为形核过程。（2）长大稳定的晶核随着时间的延长和温度的下降，液态金属中的原子不断积聚到晶核表面，晶核不断长大。在晶核成长的初期，因内部原子规则排列的特点，其外形大多是比较规则的，如图2-15所示。但随着晶核的成长，晶体棱角的形成，棱角处的散热条件优于其它部位而得到优先成长，如树枝一样长出枝干，再长出分枝，最后把晶间填满。当液态金属消耗完毕，结晶过程结束。从上述分析可见，一般纯金属就是许多晶核长成的外形不规则的晶粒和晶界所组成的多晶体。 2.3.3晶粒大小及控制（1）晶粒大小对金属力学性能的影响晶粒的大小是影响金属材料性能的重要因素之一。一般来说，晶粒越细，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，这种现象称为细晶强化。因为随着晶粒的细化，晶界越多、越曲折，晶粒与晶粒之间的咬合的机会就越多，越不利于裂纹的传播和发展。所以生产上如何来控制晶粒的大小是非常重要的问题。（2）晶粒大小的控制凡是能促进形核，抑制长大的因素，都能使结晶后的晶粒数目增多，晶粒细化。所以结晶时细化晶粒的途径有以下几种： ○1增大过冷度形核率N（单位时间在单位体积液体内所形成的晶核数目）和成长率G（晶核在单位时间内生长的线速度）都与过冷度有关，它们都随着过冷度增大而增大，如图2-16所示。但是，两者随过冷度增大而增大的速率是不同的，形核率的增长率要大于成长率。所以增大过冷度（达到一定值以上），能得到比较细小的晶粒组织。提高液态金属的冷却速度是增大过冷度的主要途径，因此，通过提高液态金属的冷却速度可以获得比较细小的晶粒组织。如降低金属溶液的浇注温度，用金属型代替砂型等措施都能提高液态金属的冷却速度。 ○2变质处理在金属溶液结晶前，有意地向金属溶液中加入某些物质（称变质剂），以造成大量的人工晶核，从而使晶核数目大大增加，达到细化晶粒的目的，这种细化晶粒的方法称为变质处理。例如，在铝或铝合金中加入微量的钛或钠盐，钢中加入微量的钛或铝等就是变质处理的典型实例。 ○3附加振动金属溶液结晶时，可以采用机械振动、超声波振动或电磁振动等方法，使铸型中金属液体运动，从而使得晶体在长大过程不断被破啐，啐晶块起晶核作用，最终获得细晶粒组织。 2. 3.4金属铸锭（件）的组织工业上应用的金属零部件一般由两种途径获得：一种是由液态金属在一定几何形状与尺寸的铸模中直接凝固而成，这种称为铸件；另一种是通过液态金属浇注成方或圆的铸锭，然后开坯，再通过热轧或热锻，最终可能通过机加工和热处理，甚至焊接来获得零件的几何尺寸和性能。对于铸件来说，铸态的组织和缺陷直接影响它的力学性能；对于铸锭来说，铸态组织和缺陷直接影响它的加工性能，也有可能影响到最终制品的力学性能。因此，合金铸件（或铸锭）的质量，不仅在铸造生产中，而且对几乎所有的金属制品都是重要的。金属凝固后的晶粒较为粗大，通常是宏观可见的，如图2-17所示。（1）表层细晶区当液态金属注入铸锭模后，由于模壁温度低，与模壁接触的很薄一层熔液产生强烈过冷，而且模壁可作为非均匀形核的基底，因此，在锭模表层立刻形成大量的晶核，这些晶核迅速长大至互相接触，形成由细小的、方向杂乱致密的、均匀的等轴晶粒组成的细晶区。（2）柱状晶区随着表层细晶区形成，模壁被金属液加热而不断升温，使剩余金属液的冷却变慢，并且由于结晶时释放出潜热，故细晶区前沿液体的过冷度减小，形核率下降，致使形核率不如成长率大，各晶粒便可得到较快的成长。由于垂直于模壁方向散热最快，而其它方向的晶粒受邻近晶粒的限制而不能发展，因此，晶体朝着垂直于模壁方向择优生长而形成柱状晶区。（3）中心粗大等轴晶区柱状晶生长到一定程度后，由于前沿熔液远离模壁，熔液中的温差随之减小，散热已无明显的方向性，趋于均匀冷却状态。远离模壁的中心处的金属液散热困难，过冷度小，形核率下降，晶核等速长大，故就形成中心粗大等轴晶区。由上述可见，铸锭的组织是不均匀的。铸锭表层细晶区的组织致密，力学性能好。但该区很薄，对铸锭性能影响不大。柱状晶区的组织比中心粗大等轴晶区致密，其塑性较差，呈现各向异性，在锻造和轧制时容易开裂。因此，对塑性较差、熔点高的金属不希望产生柱状晶区。生产上常采用振动浇注或变质处理等方法来抑制结晶时柱状晶区的扩展。但由于柱状晶粒长度方向的力学性能较好，因此，对塑性较好的非铁金属（有色金属）及其合金或承受单向载荷的零件，如汽轮机叶片等，常采用定向凝固法获得柱状组织。中心粗大等轴晶区组织疏松，杂质较多，力学性能较低。在金属铸锭中，除组织不均匀外，还经常存在缩孔、缩松、气泡及偏析偏等缺陷。这些缺陷也将影响铸锭（铸件）质量和性能。铸锭缺陷将在第9章讨论。查看更多 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简介

职业：浙江华建工程管理有限公司 - 设备工程师

学校：宜宾职业技术学院 - 建筑化工系

地区：河北省

个人简介：天空呢，其实是无色的。它并没有欺骗你、你只是自己的眼睛欺骗了自己。查看更多

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