各种键的特点如表22-1所示。
   　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　表 22-1  四种化合价键的主要特点

类型	作用力来源	键强	形成晶体的力学性能特点
离子键	正负离子问的库仑引力	最强	硬度高，强度大，脆性大
共价键	相邻原子价电子各处于相反的自选状态，原子核间的库仑引力	强	硬度高，强度大，脆性大
金属键	自由电子气与正离子之问的库仑引力	较强	塑性变形能力好，强韧性高
二次键	原子与分子间由诱导或永久电偶极子相互作用而产生	弱	硬度低，塑性、韧性好

   金属键由于没有方向性和饱和性，对原子也没有选择性，在受外力作用下原子发生相对移动时，金属正离子仍处于电子气的包围中，金属键不会受到破坏，因此金属能够经受变形而不断裂，具有较好的塑性变形性能。

晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成，实际存在的固体结构。而空间点阵是指阵点在空间呈规律分布，并且每个阵点都具有．完全相同的物质环境和几何环境。这样，自然界中的晶体可以抽象为七大晶系14种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质，其空间点阵可能不同；同样的空间点阵不同的物质，其晶体结构也可能相同。
   密排六方不是空间点阵，原因是不满足几何环境相同的条件。

Ni的晶体结构为面心立方结构，故其晶格常数和致密度分别为
   

形成一个晶核时，体系的自由能变化为：△G=V·△G_V+σ·S。
   当晶核为球形时，将代入，令，求出r^*=

含Ni50%的铸件固态下偏析严重，因为固态时的成分偏析是由于固溶体合金凝固过程中存在溶质分配现象造成的。含Ni50%的铸件在凝固过程中溶质变化的浓度差值大，而且凝固过程中经过温度变化的区间也大，这些都会造成溶质分配的不均匀程度增加，因此凝固后铸件的偏析越严重。

结晶——指物质由液态变为晶体固态的相变过程。
   重结晶——指在固态情况下，物质由一种结构转变成另一种结构，即同素异构反应。
   再结晶——将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过程，再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差，重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差，而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高，重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。

金属经冷塑性变形后，各种缺陷明显增加，在随后的不同热处理阶段又会发生不同的变化：
   在低温回复阶段，冷变形后所产生的大量空位，通过空位迁移至表面或晶界、空位与间隙原子重新重合、空位与位错发生交互作用、空位聚集成空位片等方式，使得空位等点缺陷数量急剧减少。这时材料的电阻减小，达到接近冷变形前的状态，但力学性能基本不变。
   在中温回复阶段，主要表现为位错的滑移，导致位错的重新结合，异号位错的汇聚而抵消以及亚晶的长大。这时对应材料的第一类应力消除，金属构件的尺寸稳定；第二类应力基本消除，抗应力腐蚀能力提高，但力学性能仍然变化不明显。
   在高温回复阶段，位错不仅可以滑移同时也发生攀移，使得多层滑移面上的位错密度趋于相同，各位错之间的作用力使得同一滑移面上的位错分布均匀，间距大体相等，形成规则排列的垂直于滑移面的位错墙，即形成小角度晶界，它将原晶粒分隔成若干个亚晶粒。这时材料的物理、化学性能完全恢复到塑性变形前，力学性能稍有变化，强度有所降低，塑性稍有提高。

γ-Fe即奥氏体中溶碳量最大可达到2.11%，而α-Fe仅能溶解0.0218%碳，形成的浓度梯度小，扩散系数也小；另外由于γ-Fe为高温相，D值大，所以在γ-Fe中渗碳。
   若不在该区内进行处理，将很难达到渗碳的目的。

奥氏体：C溶解在γ-Fe中的固溶体。
   形成过程：奥氏体生核，长大，残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化。
   影响晶粒长大的因素：加热温度、保温时间、加热速度、含碳量、合金元素、冶炼方法、原始组织等。

(1) 低温回火。温度：150～250℃；组织：回火M(F+ε-碳化物)；性能：残余应力消除，高硬度+高强度，较低的塑性和韧性。
   (2) 中温回火。温度：350～500℃；组织：回火T(F+极细粒状渗碳体)；性能：较高的屈服强度，高弹性极限，较好的塑性和韧性。
   (3) 高温回火。温度500～650℃；组织：回火S(F+细粒状渗碳体)；性能：高的塑性和韧性，较低的屈服强度和硬度。