c1第三節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu)

1、 純金屬具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，但機(jī)械性能差，故工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是合金材料。 例如： Fe: b=250MPa C: b =0 Fe-C合金(0.45%C) 態(tài): b =610MPa性能工藝相材料組織加熱、保溫、冷卻第三節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu)1兩相組織P單相組織F2一、三個(gè)基本概念合金：一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素通過熔煉或其他方法結(jié)合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。相: 是指合金中具有同一化學(xué)成分、同一結(jié)構(gòu)和原子聚集狀態(tài)，并以界面相互分開的、均勻的組成部分。組元：是構(gòu)成合金的基本單元，大多數(shù)情況下是金屬或非金屬元素，但在研究范圍內(nèi)既不發(fā)生分解也不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定的化合物也可稱為組元。根據(jù)組

2、成合金組元數(shù)目的多少，合金可分為二元合金、三元合金和多元合金。 固態(tài)合金中的相結(jié)構(gòu)可分為固溶體和金屬間化合物兩大類。3二、固溶體根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格種所處位置不同分：2. 間隙固溶體1. 置換固溶體 合金結(jié)晶時(shí)若組元相互溶解所形成固相的晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元相同，則這類固相稱為固溶體。固溶體中含量較多的組元稱為溶劑，含量較少的組元稱為溶質(zhì)，固溶體的晶格類型與溶劑組元的晶格類型相同。4（一） 置 換 固 溶 體溶質(zhì)原子置換了部分溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上某些原子而形成的固溶體。 形成置換固溶體時(shí)，溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的溶解度主要取決于兩者的晶格類型、原子直徑及它們?cè)谥芷诒碇械奈恢谩?（二） 間 隙

3、固 溶 體溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙中而形成的固溶體。形成條件：溶質(zhì)原子半徑很小而溶劑晶格間隙較大,一般 r溶質(zhì)/r溶劑0.59時(shí)，才能形成間隙固溶體。6間隙固溶體置換固溶體7（三） 固溶體的特性1、保持溶劑的晶格特征。2、溶質(zhì)原子溶入導(dǎo)致固溶體的晶格畸變而使金屬強(qiáng)度、硬 度提高即固溶強(qiáng)化，同時(shí)有較好的塑性和韌性。因 此常作為結(jié)構(gòu)材料的基本相。 3、在物理性能方面，隨溶質(zhì)原子濃度的增加，固溶體的電 阻率下降，電阻升高，電阻溫度系數(shù)減小。8三、化合物定義：合金組元間發(fā)生相互作用而形成的晶格類型和特性完全不同于任一組元且具有金屬特性的新相即為金屬間化合物，或稱中間相。性能：熔點(diǎn)高，硬度高，脆性大。

4、合金中一般作為強(qiáng)化相存在。分類（根據(jù)形成條件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分）：正常價(jià)化合物、電子化合物和間隙化合物三種9組元間電負(fù)性相差較大，且形成的化合物嚴(yán)格遵守化合價(jià)規(guī)律，此類化合物稱為正常價(jià)化合物。例如：Mg2Si、 Cu2Se、ZnS、AlP等。（一） 正常價(jià)化合物（二）電子化合物組元間形成化合物不遵守化合價(jià)規(guī)律，但符合一定電子濃度（化合物中價(jià)電子數(shù)于原子數(shù)之比），則此類化合物稱為電子化合物。此類化合物在許多有色金屬中作為重要的強(qiáng)化相。 10由過渡族元素與碳、氮、氫、硼等原子半徑較小的非金屬元素形成的化合物稱為間隙化合物。 當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比小于0.59時(shí)，形成具有簡單晶格的間隙化合物，稱為間隙相。一些間隙相及晶格類型見表3-2。間隙相的熔點(diǎn)及硬度見表3-3。（三）間隙化合物1、間隙相11當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比大于0.59時(shí)，形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物。鋼中的Fe3C、Cr23C6、FeB、Fe4W2C、Cr7C3、Fe2B等均屬于這類化合物。 間隙相與間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu) 2、 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物12（四）金屬間化合物的特性高的熔點(diǎn)，高的化學(xué)穩(wěn)定性，高的硬度和較大的室溫脆性。當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬間化合物時(shí)，通常能提高合