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【正文】 物是兩種固相的機械混合物。鐵素體 α(ferrite)鐵或其內固溶有一種或數種其他元素所形成的、晶體點陣為體心立方的固溶體。奧氏體 γ（austenite）鐵內固溶有碳和〔或〕其他元素的、晶體結構為面心立方的固溶體。珠光體(pearlite)本意是奧氏體從高溫緩慢冷卻時發生共析轉變所形成的產物，其立體形態為鐵素體薄層和碳化物（包括滲碳體）薄層交替重疊的層狀復相物。廣義則包括過冷奧氏體發生珠光體轉變所形成的層狀復相物。這種組織是以其金相形態酷似珍珠母甲殼外表面的光澤而得名。固溶體（solid solution）固態條件下,一種組分(溶劑)內 “溶解”了其他組分(溶質)而形成的單一、均勻的晶態固體。固溶體有置換型(替位型)和間隙型(填隙型)兩種：溶質原子位于溶劑晶格中某些結點位置時形成置換型固溶體；溶質原子位于溶劑晶格中某些間隙位置時形成間隙型固溶體。能帶（energy band）能帶是描述晶體中電子能量狀態的一個物理概念。晶體是由大量原子規則排列組成的,在晶體中原子的外層電子運動已不再局限在該原子附近,而是可以在整個晶體中運動。這種情況稱為電子運動的共有化。其結果是：Ｎ個孤立原子有Ｎ個相同的能級,在晶體中變成Ｎ個能量略有差別的不同等級，構成能帶。空帶(vacancy band)沒有被電子或空穴填充的能帶。導帶（conduction band）金屬的價帶之上的最低能帶有大量電子,但沒有占滿所有的能帶,這些電子在電場作用下,可以在晶體中運動,引起電流,因此這種能帶稱為導帶。價帶（valence band）一系列能帶中，能量最高的滿帶被稱為價帶。禁帶（forbidden band）有些晶體中,能帶和能帶之間有一定的間隔,這個間隔中的能量一般是該晶體電子不能具有的,所以稱此間隔為禁帶。禁帶往往表示價帶和最低導帶之間的能量間隔。能隙（energy gap）固體中電子兩相鄰能帶相隔的能量范圍稱為能隙,亦稱為禁帶寬度。彈性(elastic property)彈性是反映晶格中原子在外力作用下自平衡位置產生可逆位移的力學性能之一。虎克定律(Hooke39。s law)當材料發生彈性變形的時候，應力與應變呈線性關系，即σ＝Eε，這就是著名的虎克定律，E為楊氏模量，σ為應力，既單位面積所受的力，ε為應變，既單位長度的伸長。塑性（plasticity）塑性是指材料斷裂前發生塑性變形的能力。延伸率(percentage of elongation)延伸率指的是試樣拉斷后標距的伸長和原始標距的百分比。斷面收縮率（percentage reduction of area）斷面收縮率是試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。強度（strength）強度是材料或物件經得起變形的能力。屈服強度（yield strength）屈服強度是試樣在拉伸過程中，開始產生塑性變形所須的應力。通常用標距部分殘余伸長達到原標距長度的規定數值時之力除以原橫截面積所得的應力來表示，%。抗拉強度（tensile strength）抗拉強度是在拉伸試驗中，試樣所能承受的最大負荷除以原橫截面積所得的應力值。韌性（toughness）韌性是材料在外力作用下,在塑性形變過程中吸收能量的能力。吸收能量愈大,韌性愈好。斷裂韌性(fracture toughness)斷裂韌性是斷裂力學中，量度裂紋擴展阻力的主要指標之一，它反映具有裂紋的材料對外界作用的一種抵抗能力。硬度（hardness）硬度是指材料表面上不大的體積內抵抗變形或破裂的能力。布式硬度(Brinell hardness)用一定直徑的球體（鋼球或硬質合金球）以相應的試驗力壓入試樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，用測量的表面壓痕直徑計算的一種壓痕硬度值。洛式硬度（Rockwell hardness）在初始試驗力及總試驗力先后作用下，將壓頭（金剛石圓錐或鋼球）壓入試樣表面，經規定保持時間后卸除主試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量計算的一種壓痕硬度值。維式硬度（Vickers hardness）將相對面夾角為136176。的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力（～）壓入試樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，用測量的壓痕對角線長度計算的一種壓痕硬度值顯微硬度(microhardness)顯微硬度主要用于確定很薄的材料、細金屬絲、小型精密零件(如鐘表和儀表 零件)的硬度,測定淬硬表面的硬度變化率,研究小面積內硬度的變化以及在金相 學中研究金屬中不同相體的硬度等。測量方法與維氏硬度基本相同,但載荷很小,以克力計數。壓痕的特征尺寸也很小,需要用讀數顯微鏡測出,故得名。固溶強化(solid solution strengthening)在純金屬中加入溶質原子（間隙型或置換型）形成固溶合金（或多相合金中的基體相），將顯著提高屈服強度，此即為固溶強化。形變強化(strain strengthening)從圖32的應力－應變曲線上可以看出，材料屈服以后，隨著塑性變形量的增加，所需的應力是不斷增加的，這種現象叫形變強化，也叫加工硬化。形變強化是金屬強化的 重要方法之一,它能為金屬材料的應用提供安全保證,也是某些 金屬塑性加工 工藝所必須具備的條件，如拔制。晶界強化(grain size strengthening)隨著晶粒細化，晶界所占體積增加，金屬的強度和塑性是同時提高的。這種強化工藝稱為晶界強化。彌散強化(第二相強化)(dispersion strengthening)所謂第二相強化是指在金屬基體（通常是固溶體）中還存在另外的一個或幾個相，這些相的存在使金屬的強度得到提高。擇優取向（preferred orientation）在一般多晶體中,每個晶粒有不同于相鄰晶粒的結晶學取向,從整體看,所有晶粒的取向是任意分布的。但某些情況下,晶體的晶粒在不同程度上圍繞某些特殊的取向排列,就稱為擇優取向或簡稱織構。再結晶（recrystallization）金屬塑性變形后，被拉長了的晶粒重新生核、結晶，變為等軸晶粒這種現象稱為再結晶。再結晶溫度（recrystallization temperature）再結晶溫度是開始產生再結晶現象的最低溫度。對純金屬，式中Tm為金屬的熔點。熱處理（heat treatment）熱處理是對固體金屬或合金進行加熱、保溫和冷卻處理以便得到所需性質的一種加工工藝。其原理是利用擴散、晶核化、沉積和晶體增長等現象，使金屬或合金的組織發生變化，進而獲得均勻的或改性的機械和物理性質。擴散型相變、非擴散型相變(transformation involving diffusion、diffusionless transformation)根據冷卻速度的不同，存在著二大類固態相變，一類是相變時存在原子擴散，為擴散型相變，如珠光體、貝氏體轉變；還有一類是不存在原子的擴散，但原子也發生了重排，為非擴散型相變，如馬氏體相變。馬氏體（martensite）馬氏體是高溫相以很快的速度冷卻，以非擴散轉變形成的產物。鋼在高溫奧氏體化后淬火得到馬氏體。貝氏體（bainite）貝氏體是在奧氏體化后被過冷到珠光體轉變溫度區間以下，馬氏體轉變溫度區間以上這一中溫區間（所謂“貝氏體轉變溫度區間”）轉變而成的由鐵素體及其內分布著彌散的碳化物所形成的亞穩組織。退火(annealing)將組織偏離平衡態的鋼加熱到適當溫度,保溫一段時間,然后緩慢冷卻(爐冷)以獲得接近平衡態組織的熱處理工藝叫退火正火(normalizing)將鋼件加熱到Ac3以上3050℃，保溫后取出在空氣中冷卻，這是正火淬火（quenching）將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保溫后，急冷（油冷或水冷）至室溫，從而使奧氏體變成馬氏體的處理為淬火。回火（tempering）回火指將經過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當溫度,保溫一段時間后在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理。回火的作用在于:①提高組織穩定性,使工件在使用過程中不再發生組織轉變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩定。②消除內應力,以便改善工件的使用性能并穩定工件幾何尺寸。③調整材料的力學性能以滿足使用要求。時效（ageing）時效是指合金經固溶處理或冷塑性變形后，在室溫或一定溫度保溫，以達到沉淀硬化目的的工藝。人工時效（artifical aging）人工時效是在高于室溫以上，通過過飽和固溶體中可溶組分的脫溶，使合金強化的熱處理。自然時效（natural aging）自然時效是在室溫下，通過過飽和固溶體中可溶組分自發的脫溶，使合金強化的處理。控制軋制(controlled rolling)把金屬材料壓力加工和熱處理工藝相結合，同時利用形變強化與相變強化的一種形變熱處理工藝。鋁鋰合金(AlLi alloy)鋁鋰合金是一種新型鋁合金材料,具有較高的強度和彈性模量,是航空航天工業理想的結構材料,用于飛機上,可減輕飛機重量8～16%。鋁鋰合金還具有良好的抗輻照特性和較高的電阻率,經受中子輻照后殘留放射性低,可用作核聚變裝置中的真空容器。此外,鋁鋰合金在一定溫度和應變速率下具有很好的超塑性,可用以制造超塑性/擴散焊接結構,應用于航空和車輛等各個領域。紫銅(red copper)紫銅即純銅。黃銅(brass)黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金。青銅(bronze)最早使用的青銅是CuSn合金，現在把除黃銅以外的銅合金都稱為青銅。α型鈦合金(αtitanium alloy)成分中含有β相穩定元素，在室溫穩定狀態基本為β 相的鈦合金為β型鈦合金。α+β型鈦合金（α+β titanium alloy）成分中含有較多的 β 穩定劑，在室溫穩定狀態由 α及β 相所組成的鈦合金為α+β型鈦合金。鈦鋁化合物為基的鈦合金(TiAl intermetallic pound)鈦鋁化合物是指Ti3Al,TiAl,TiAl3這些金屬間化合物。鈦鋁化合物為基的鈦合金是一種新型鈦合金。鈦鋁化合物為基的高溫鈦合金與普通鈦合金及鎳基高溫合金比較，高溫性能明顯優于普通鈦合金，已與鎳基高溫合金相近。結構陶瓷(structure ceramics)結構陶瓷是指作為工程結構材料使用的陶瓷材料，主要利用其高機械強度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦，以及高硬度等性能。陶瓷雖然抗壓強度相當高，但抗拉強度卻很小，是一種脆性材料。結構陶瓷按其組份可分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷，有些結構陶瓷也具有功能陶瓷的性能如ZrO2陶瓷等。相變增韌(phase transformation toughening)相變增韌是一種有效的增強、增韌方法，利用多晶多相陶瓷中某些相組分在不同溫度的相變，從而達到增強、增韌的效果，這統稱為相變增韌。例如，利用ZrO2的馬氏體相變可以改善陶瓷材料的力學性能。ZrO2相變增韌又分為應力誘導相變增韌、微裂紋增韌和表面壓應力三種。相變增韌不但存在于ZrO2陶瓷中，將ZrO2相顆粒加入其它陶瓷材料中也能產生相變增韌的效果。ZrO2相變增韌(zirconium oxide phase transfotmation toughening)ZrO2存在三種晶型，立方、四方、單斜。其中四方相向單斜相的相變伴隨有較大的體積變化～7％，這種相變體積變化是相變增韌的基礎。應力誘導相變增韌(stressinduced phase transformation toughening)分散于陶瓷基體內的四方ZrO2相顆粒，從高溫向低溫變化，當溫度低于1100℃時，由于陶瓷基體的約束，不能發生四方向單斜的相變，四方ZrO2相顆粒以亞穩態的形式存在于室溫，當陶瓷基體受到外力的作用，解除了對四方ZrO2相顆粒的約束，四方ZrO2相顆粒就發生相變，降低裂紋尖端的應力場強度，達到增強、增韌的目的。微裂紋增韌(microcrack toughening)分散于陶瓷基體內的四方ZrO2相顆粒，在降溫過程或受力后相變，在裂紋尖端產生多條微裂紋，從而增大了斷裂表面能，達到增韌的效果。表面增韌(surface toughening)分散于陶瓷基體表面的四方ZrO2相顆粒，由于在一個面上沒有受到約束，相對于基體內的四方ZrO2相顆粒，比較容易相變，在降溫或受力后，表面的四方ZrO2相顆粒發生相變，產生體積膨脹，使得陶瓷材料的表面受到壓應力，達到增強、增韌的效果晶須（whisker）晶須是一種直徑為零點幾至幾個微米的針狀單晶體纖維材料。在單晶體中的原子排列非常整齊，幾乎沒有多晶材料中存在的各種缺陷，如雜質、空穴和位錯等，因此從強度而言，晶須的強度接近理論極限。功能材料（functional materials）功能材料是與結構材料相對應的另一大類材料，主要利用材料的光學、電學、磁學等性能。一次功能(primary function)當向材料輸入的能量和從材料輸出的能量屬于同一種形式時，材料僅起能量傳遞的作用，材料的此種功能為一次功能。二次功能(secondary function)當向材料輸入的能量和從材料輸出的能量不屬于同一種形式時，材料起能量轉換作用，材料的此種功能為二次功能。導電性（conductivity）導電性是評價材料所具有的傳導電流的性質。電阻率（electric resistivity）電阻率是單位橫截面積、單位長度的物質的電阻值，表征材料對電流的阻礙能力的物理量。電導率（conductivity）電導率是電阻率的倒數，表征材料導電能力的物理量。載流子(carrier)簡單地說, 材料能導電是由于在電場作用下材料中產生了電荷的定向運動,而電荷的運動是通過一定的微觀粒子來實現的。將帶電荷的微觀粒子統稱為載流子,可以是自由電子或空穴。也可以是正、負離子或空位。前者為電子電導，后者為離子電導。遷移率(mobility)電導率的大小應該與載流子的數目 有關系，還應該與載流子的運動速度 有關。為了表征這個關系，人們定義了遷移率的概念，物理薏義是在單位電場作用下載流子的運動速度，這樣可得到 的關系，為載流子所帶電荷。本征半導體(intrinsic semiconductor)具有禁帶寬度小于2ev能帶結構的材料為半導體。無摻雜的單質半導體為本征半導體。n型半導體(ntype semiconductor)以電子為主要導電載流子的半導體材料被稱為N型半導