合金的組織結(jié)構(gòu)

1、 合金及其組織（一）合金的基本概念合金：是指由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素組成的、 具有金屬特征的物質(zhì)。如鋼、鑄鐵都是鐵與碳組成的合金；黃銅是銅與鋅組成的合金；硬鋁是鋁、銅、鎂組成的合金等。1、組元：組成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì).如普通黃銅就是由銅和鋅兩種組元組成的 我們叫二元合金, 硬鋁是由 鋁,銅,鎂 三組元組成的 我們就叫三元合金.組元就是組成合金的元素. 二、合金的組織結(jié)構(gòu)12、相（phase）：體系內(nèi)部物理和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分稱(chēng)為相。合金中成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的組成部分稱(chēng)為相。相與相之間在指定條件下有明顯的界面，體系中相的總數(shù)稱(chēng)為相數(shù)，用P表示。 氣體：一般是一個(gè)

2、相。液體：視其混溶程度而定，可有1、2、3個(gè)相。固體：有幾種物質(zhì)就有幾個(gè)相，如水泥生料。但如果是固溶體和金屬化合物時(shí)為一個(gè)相。 區(qū)別：相和組元不是一個(gè)概念，例如，同時(shí)存在水蒸氣、液態(tài)的水和冰的系統(tǒng)是三相系統(tǒng)，盡管這個(gè)系統(tǒng)里只有一個(gè)組分水。23、組織：合金中不同相之間互相組合配置的狀態(tài)。數(shù)量、大小和分布方式不同的相構(gòu)成了合金不同的組織。 單相組織：?jiǎn)我幌鄻?gòu)成的組織。 多相組織：不同相構(gòu)成的組織。（二）合金的組織 根據(jù)合金中各組元的結(jié)合方式不同，可分為固溶體、金屬化合物和混合物。1、固溶體：所謂固溶體是指溶質(zhì)原子溶入金屬溶劑的晶格中所組成的合金相。兩組元在液態(tài)下互溶，固態(tài)也相互溶解，且形成均勻一致

3、的物質(zhì)。形成固溶體時(shí)，含量大者為溶劑，含量少者為溶質(zhì)；溶劑的晶格即為固溶體的晶格。3 固溶體的分類(lèi) 按溶質(zhì)原子在晶格中的位置不同可分為置換固溶體和間隙固溶體。1、置換固溶體 溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的結(jié)點(diǎn)位置而形成的固溶體稱(chēng)置換固溶體。當(dāng)溶劑和溶質(zhì)原子直徑相差不大，一般在15以內(nèi)時(shí)，元素周期表位置相近，易于形成置換固溶體。銅鎳二元合金即形成置換固溶體，鎳原子可在銅晶格的任意位置替代銅原子。42、間隙固溶體 溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱(chēng)間隙固溶體。間隙固溶體的溶劑是直徑較大的過(guò)渡族金屬，而溶質(zhì)是直徑很小的碳、氫等非金屬元素。其形成條件是溶質(zhì)原子與溶劑原子直徑之比必須小于0.59。如鐵

4、碳合金中，鐵和碳所形成的固溶體鐵素體和奧氏體，皆為間隙固溶體。 另外，按溶質(zhì)元素在固溶體中的溶解度，可分為有限固溶體和無(wú)限固溶體。但只有置換固溶體有可能成為無(wú)限固溶體。溶解度跟溫度有關(guān)，溫度越高，溶解度越大。5固溶體的性能 當(dāng)溶質(zhì)元素含量很少時(shí)，固溶體性能與溶劑金屬性能基本相同。但隨溶質(zhì)元素含量的增多，會(huì)使金屬的強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性有所下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)為固溶強(qiáng)化。置換固溶體和間隙固溶體都會(huì)產(chǎn)生固溶強(qiáng)化現(xiàn)象。 適當(dāng)控制溶質(zhì)含量，可明顯提高強(qiáng)度和硬度，同時(shí)仍能保證足夠高的塑性和韌性，所以說(shuō)固溶體一般具有較好的綜合力學(xué)性能。因此要求有綜合力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料，幾乎都以固溶體作為基本相。這就是固溶強(qiáng)化成為一種重要強(qiáng)化方法，在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用的原因。 注：形變強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、熱處理都是強(qiáng)化金屬的手段。6金屬化合物 合金組元件發(fā)生相互作用而形成一種具有金屬特性的物質(zhì)稱(chēng)為金屬化合物。金屬化合物的組成一般可用化學(xué)式表示。金屬化合物的晶格類(lèi)型不同于任一組元，一般具有復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)。其性能特點(diǎn)是熔點(diǎn)高、硬度高、脆性大和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí)，通常能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韌性會(huì)降低。金屬化合物是許多合金的重要組成相 ?；旌衔?混合物是由兩種或多種物質(zhì)【由兩種及兩種以上 純物質(zhì)(單質(zhì)或化合物)】混合