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①晶格：表示晶体中原子排列形式的空间格子。 ②晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。 ③晶格常数：晶胞中各棱边的长度，以埃(A)为单位，1A=10-10m。通常数值在2.5～5.0A之间。简单立方晶格 a=b=c,α=β=γ=90°。 纯金属结晶时的冷却曲线 形核 长大 1.4 二元合金的相结构和相图 合金：一种金属元素同另一种或几种其它元素, 通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。 相：合金中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。如均匀的液体称为单相，液相和固相同时存在则称为两相。 组织：由单相或多相组成的具有一定形态的聚合物，纯金属的组织是由一个相组成的，合金的组织可以是一个相或多个相组成。 1.4.1合金的相结构 一、固溶体 固溶体：在固态下，合金的组元相互溶解而形成的均匀的固相，称为固溶体。 固溶体中，保持原有晶体结构的组元叫溶剂，其余组元叫溶质。 固溶体用α、β、γ等符号表示。A、B组元组成的固溶体也可表示为A(B), 其中A为溶剂, B为溶质。 1.正常价化合物 严格遵守化合价规律的化合物称正常价化合物。 由元素周期表中相距较远、电负性相差较大的两元素组成，可用确定的化学式表示。性能特点是硬度高、脆性大。 2.电子化合物 不遵守化合价规律但符合于一定电子浓度(化合物中价电子数与原子数之比)的化合物叫做电子化合物。它们的熔点和硬度较高，塑性较差，在许多有色金属中为重要的强化相。 3.间隙相与间隙化合物 由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。 a.间隙相 当非金属原子半径与金属原子半径之比小于0.59时，形成具有简单晶格的间隙化合物，称为间隙相。 间隙相具有金属特性，有极高的熔点和硬度, 非常稳定。它们的合理存在，可有效地提高钢的强度、热强性、红硬性和耐磨性，是高合金钢和硬质合金中的重要组成相。 b.复杂结构的间隙化合物 当非金属原子半径与金属原子半径之比大于0.59时，形成具有复杂结构的间隙化合物。 ??? 钢中的Fe3C、Cr23C6、Fe4W2C、Cr7C3、Mn3C、FeB、Fe2B等都是这类化合物。Fe3C是铁碳合金中的重要组成相, 具有复杂的斜方晶格。其中铁原子可以部分地被 锰、铬、钼、钨等金属原子所置换, 形成以间隙化合物为基的固溶体,如(Fe、Mn)3C、(Fe、Cr)3C等。 ??? 复杂结构的间隙化合物也具有很高的熔点和硬度, 但比间隙相稍低些,在钢中也起强化相作用。 金属化合物一般熔点较高, 硬度高, 脆性大。合金中含有金属化合物时, 强度、硬度和耐磨性提高, 而塑性和韧性降低。 第二章 铁碳合金的结构和相图（ Fe-Fe3C相图） 铁碳合金的组元 (1) 纯铁 ??? 铁是过渡族元素, 熔点或凝固点为1538℃, 相对密度是7.87g/cm3。 纯铁从液态结晶为固态后, 继续冷却到1394℃及912℃时, 先后发生两次同素异构转变。 工业纯铁的机械性能特点是强度低、硬度低、塑性好。 (2) Fe3C ????铁和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等, 有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，通常称其为 Fe-Fe3C相图, 此时相图的组元为Fe和Fe3C。 2.1 Fe-Fe3C合金相图分析 2.1.1 铁碳合金相图中的基本相 (1) 铁碳固溶体——铁素体和奥氏体 ?铁素体 用符号 F或 α表示, 是碳在 ?α-Fe 中的间隙固溶体, 呈体心立方晶格。铁素体中碳的固溶度极小, 室温时约为0.0008%, 600 ℃时为 0.0057%, 在727 ℃时溶碳量最大, 为0.0218%。铁素体的性能特点是强度低、硬度低、塑性好。其机械性能与工业纯铁大致相同。 ?奥氏体 ??? 用符号 A或 γ表示, 是碳在 γ-Fe 中的间隙固溶体, 呈面心立方晶格。奥氏体中碳的固溶度较大, 在1148 ℃时溶碳量最大达2.11%。奥氏体的强度较低, 硬度不高, 易于塑性变形。 ?（2）铁碳化合物——渗碳体 Fe3C是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物, 通常称为渗碳体, 含碳量为6.69%。渗碳体的机械性能特点是硬而脆。 ?? 2.1.2 Fe-Fe3C合金相图 1.相图中的特性点 表2-1 2. Fe-Fe3C相图中重要的线（相的转变） ??? ●水平线HJB（包晶反应线）? 碳质量分数为0.09%～0.53%的铁碳合金在平衡结晶过程中均发生包晶反应。 ?　 ??? ●水平线ECF（共晶反应线）? 碳质量分数在2.11%～6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应。 ?