文档介绍：第六章
合金的相结构
与二元合金相图
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第六章合金的相结构与二元合金相图
合金的相结构
二元合金相图
二元相图的应用
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
纯金属:导电性、导热性好。但强度并不高,应用受限制
合金:工业上应用最多的是合金材料
合金:是两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素制成的金属。
组元:组成合金的最基本物质。
由两个组元组成的合金称为二元合金。
由三个组元组成的合金称为三元合金或多元合金。
相:是金属或合金中具有同一化学成份,同一原子聚集状态和性质的均匀连续组成体,不同“相”之间存在界面,称为相界面。
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
合金的相结构是指相的原子排列规律。它比金属晶体结构复杂,但可归为两类,①固溶体②金属化合物。
1、固溶体:固溶体与溶液一样,有溶剂与溶质之分。含量少的叫溶质,含量多的叫溶剂。
特点:溶剂组元保持它的晶格类型不变,所以固溶体的晶格类型就是溶剂组元的晶格类型。
分类:按溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同,可分为置换固溶体和间隙固溶体。
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
1、固溶体
(1)置换固溶体
“Cu-Ni合金”: Cu的面心立方晶格结点上的原子,可以部分或全部被溶质原子Ni置换掉。
►按溶质组元的固溶度可分为无限固溶体和有限固溶体;
有限固溶体(当溶质组元浓度>固溶度后,可形成另一新相);
无限固溶体(完全溶解100%溶质组元,但不改变溶剂的晶格类型)。
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
置换固溶体和间隙固溶体
图1 固溶体两种类型示意图
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
(2)间隙固溶体
溶剂组元的晶格类型保持不变。溶质原子溶入到溶剂晶格的间隙中,这种固溶体称为间隙固溶体。
形成间隙固溶体的条件:,只有半径较小的原子才可溶入间隙,如氢()、氧()、碳()和硼()等。
固溶体性能的变化:①当形成置换固溶体时,溶剂原子半径存在差别,故要产生晶格畸变;②当形成间隙固溶体时,因溶质原子半径稍大于间隙半径,也要产生畸变。晶格畸变使强度、硬度上升,塑性、韧性下降,这种由晶格畸变引起强、硬度上升的效应称为固溶强化。
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
固溶体性能的变化
图2 固溶体中大、小溶质原子所引起晶格畸变示意图
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第六章合金的相结构与二元合金相图 合金的相结构
2、金属间化合物(中间相)
定义:A、B两组元组成合金时,由于溶解度的不同,除形成有限固溶体外,还有可能形成与A、B组元晶格类型不同的新相,这种新相就称为金属间化合物。
分类:金属间化合物根据形成条件,可分为下列三种类型,即正常价化合物、电子化合物、间隙化合物。
(1)正常化合物
这类化合物按正常的原子价规律组成,具有一定的化学成分,可用化学分子式来表示其组成,例如:Mg2Si 、Mg2Sn等。其特点是硬度高,脆性大。
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