合金的组织结构2.ppt

1、合金及其结构(一)合金的基本概念：合金是指由两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。例如，钢和铸铁是由铁和碳组成的合金；黄铜是由铜和锌组成的合金；硬铝是由铝、铜和镁组成的合金。1.成分：组成合金的最基本和独立的物质。例如，普通黄铜由铜和锌组成，称为二元合金，而硬铝由铝、铜和镁组成，称为三元合金。成分是构成合金的元素。2.合金的组织结构。2.相：系统内物理和化学性质完全一致的部分称为相。合金中成分、结构和性能相同的成分称为相。在特定条件下，相之间有明显的界面，系统中相的总数称为相数，用p. Gas表示：通常为一相。液体：根据其混溶性，它可以有1、2和3相。固体：当有几种

2、物质时，有几个阶段，如水泥生料。但是如果它是固溶体和金属化合物，它就是一个相。区别：相位和分量不是一个概念。例如，一个含有水蒸气、液态水和冰的系统是一个三相系统，尽管在这个系统中只有一种组分水。3。微观结构：合金中不同相相互结合的状态。不同数量、尺寸和分布的不同相形成不同的合金结构。单相组织：由单相组成的组织。多相组织：由不同阶段组成的组织。(2)根据合金中各组分的不同组合方式，合金的微观结构可分为固溶体、金属化合物和混合物。1.固溶体：所谓固溶体是指由溶解在金属溶剂晶格中的溶质原子组成的合金相。这两种组分在液态和固态下相互溶解，形成均匀的物质。当形成固溶体时，溶剂含量大，溶质含量小；溶剂的晶

3、格是固溶体的晶格。根据溶质原子在晶格中的不同位置，固溶体的分类可分为置换固溶体和间隙固溶体。1.溶质原子占据溶剂晶格中的节点位置形成的固溶体称为置换固溶体。当溶剂和溶质的原子直径相差不大时，一般在15以内，元素周期表的位置相似，容易形成置换固溶体。铜镍二元合金形成置换固溶体，镍原子可以在铜晶格的任何位置取代铜原子。间隙固溶体由分布在溶剂晶格间隙中的溶质原子形成的固溶体称为间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡金属，而溶质是直径较小的非金属元素，如碳和氢。形成条件是溶质原子与溶剂原子的直径比必须小于0.59。例如，在铁-碳合金中，由铁和碳形成的固溶体铁素体和奥氏体是间隙固溶体。另外，根据溶

4、质元素在固溶体中的溶解度，可以分为有限固溶体和无限固溶体。然而，只有置换固溶体才可能变成无限固溶体。溶解度与温度有关。温度越高，溶解度越大。当溶质含量较小时，固溶体的性能与溶剂金属基本相同。然而，随着溶质含量的增加，金属的强度和硬度将增加，而塑性和韧性将降低。这种现象被称为固溶强化。置换固溶体和间隙固溶体都会产生固溶体强化现象。适当控制溶质含量可以明显提高强度和硬度，同时还能保证足够高的塑性和韧性，因此固溶体一般具有较好的综合力学性能。因此，需要具有综合力学性能的结构材料，这些材料几乎都以固溶体为基础相。这就是为什么固溶强化已成为一种重要的强化方法，并在工业生产中得到广泛应用。注：变形强化，解决方案其性能特点是高熔点、高硬度、高脆性和良好的化学稳定性。当合金中出现金属化合物时，通常可以提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。金属化合物是许多合金的重要组成相。混合物是两种或两种以上物质的混合物两种或两种以上纯物质(简单物质或化