文档介绍：机械工程材料
在金属或合金中，凡是具有相同成分，相同晶体结构并与其他部分有界面分开的均匀组成部分，称为相。
相
第一节固态合金相的种类及特点
在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的。
纯金属在固态时为一个相（固相），在熔点以上为另一个相（液相）。
合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。
固溶体的分类：
按溶质原子在溶剂晶格中的所占的位置，可将固溶体分为两大类：置换固溶体和间隙固溶体。
溶剂
能够保持其原有晶格类型并与固溶体晶格相同的组元称为溶剂。
溶质
失去原有晶格类型的组元称为溶质，一般在合金中含量较少。
+
1、固溶体：
在固态下，溶质原子可以不同方式进入溶剂金属组元的晶格中去，这样所形成的新相，称之为固溶体。
固溶体
一种固相
置换固溶体:
溶质原子置换溶剂晶格结点上的溶剂原子而形成的固溶体。如书P34图3-1a）所示；
根据溶质原子在溶剂晶格中分布是否有规律可将固溶体分为：有序固溶体和无序固溶体。
溶质原子有规则地占据溶剂结构中的固定位置，溶质与溶剂原子数之比为一定值时，所形成的固溶体称为有序固溶体。否则为无序固溶体。
铜和金形成的置换固溶体
间隙固溶体
溶质原子与溶剂原子直径之比应小于0．59方可。
溶质原子不是占据溶剂晶格的结点位置而是进入溶剂晶格的间隙时，所形成的固溶体。
过渡族元素(溶剂)与尺寸较小的元素C 、N、H、B等易形成间隙固溶体。
溶质原子在间隙固溶体中的溶解度一般很小,所以间隙固溶体都是有限固溶体。
溶质原子将使间隙固溶体发生畸变，其浓度越大，畸变越大。
溶质原子在间隙固溶体中的分布是随机的，间隙固溶体都是无序固镕体。
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碳在α－ Fe中的间隙固溶体
（三）固溶体中的溶解度C及其影响因素：
C=溶质元素的重量（原子数）/固溶体的总重量（总原子数）×100%。
当C有一定限度时，这种固溶体叫做有限固溶体。
当C没有一定限度时，（即溶质元素与溶剂元素之间可以形成任何比例的固溶体,固溶度达100％），这种固溶体叫做无限固溶体。只有当溶质元素与溶剂元素之间形成置换固溶体时，才有可能形成无限固溶体；而形成间隙固溶体时，只能是有限固溶体。
⑴ 晶体结构：
溶质与溶剂晶体结构相同的元素之间具有较大的溶解度，可形成无限固溶体或有限固溶体。晶体结构不同的元素之间的溶解度较小，形成有限固溶体。
（例如，具有fcc晶格的Mn、Cu、Ni等在fcc的γ-Fe中的溶解度较大，而在具有bcc的α-Fe中的溶解度较小。）
影响固溶体溶解度的因素：
⑵ 原子大小因素：当溶质与溶剂的原子直径差别（△d=d溶剂-d溶质）小时，易形成置置换固溶体，而且差别越小，C越大，当差别小到一定程度时，C→∞。当△d≤14%-15%时，可形成无限固溶体。例如，以铁为基的固溶体此差别＜8%时，C→∞。
反之，当差别大时，易形成间隙固溶体。间隙原子造成的晶格畸变比置换原子造成的晶格畸变大得多，所以其溶解度一般不会很大。