文档介绍：第二章合金的结构与结晶
河北工业大学材料学院
武建军教授
合金更常见
纯金属成本高;
力学性能差;
合金的性能可以在很宽的范围内调节,
应用更普遍
本章介绍合金内部结构和结晶过程以及
合金的性能与其成分、内部组织结构之
间的关系
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第一节固态合金的相结构
一、几个重要概念
合金:通过熔炼、烧结或其它方法将一种金属元素同一
种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金
属特性的新物质称为合金。
组元:组成合金的最基本、能够独立存在的物
质
相:体系中具有相同的物理和化学性质、并与
其它部分有界面分开的均匀组成部分。相分
为固溶体、化合物两类。
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固溶体:在溶剂元素的晶格结构中包含
有其它元素原子(保持溶剂结构)
化合物:组元之间形成结构和性能不同
于组元的新相。
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二、固溶体
1。分类
按照溶质原子的位置,分为置换固溶体和间
隙固溶体
按照溶解度大小:无限固溶体、有限固溶体
按照溶质原子的位置:无序、有序固溶体
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2。性质
保持溶剂的结构(性能与溶剂组元接近)
浓度连续可变;(溶解度-0)
溶质引起性能变化,如电阻率、固溶强
化;效果与浓度呈正比
结构材料的基体
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三、金属化合物
1。分类
正常价化合物:电负性相差较大的组元
形成,符合化合价规律(离子、共价键);
化合价比例决定结构,如NaCl
电子化合物:电子浓度决定晶体结构;
间隙相与间隙化合物:尺寸因素决定晶
体结构。小原子位于大原子晶格间隙
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2。特性
结构、键不同于组元;
一定浓度范围,有分子式;
性能不同于组元,多为硬脆相,熔点高。
结构材料的增强相
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第二节二元相图的建立与意义
(合金)系:相同组元构成的一系列合金
相平衡:各相的结构、浓度、重量等经历无限
长时间而保持不变
相图:合金的平衡状态与温度、成分间的关系
的图解(平衡图、状态图)
相图一般是试验建立的。
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热分析法举例
以Bi-Cd为例: Cd质量百分数:a ,0%;b,20%;c,40%;
d,75%;e,100%
a b c d e
L
L+Bi(s) L+Cd(s)
Bi(s)+Cd(s)
冷却曲线 Bi-Cd系统的相图
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