第二章__金属的晶体结构与结晶讲解.ppt

（2）电子化合物 组元间形成化合物不遵守化合价规律，但符合一定 电子浓度（化合物中价电子数于原子数之比），则此类 化合物称为电子化合物。此类化合物在许多有色金属中 作为重要的强化相。 （3）间隙化合物 由过渡族元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的 非金属元素形成的化合物称为间隙化合物。 （四）分类（根据金属间化合物的形成条件结构特点分） （1）正常价化合物 组元间负电性相差较大，且形成的化合物严格遵守化合价规律，此类化合物称为正常价化合物。例如： Mg2Si、 Cu2Se、ZnS、AlP等。 三、 二元合金相图 相图：表示在平衡状态下，合金系的相与温度、成分之间关系的图形。（又称状态图，平衡图） 二元合金相图的建立（以铜镍合金为例） 1）配置各种成分的合金； 2）测定每一种合金在缓冷条件下的冷却曲线，得到临界点； 3）建立一个以温度为纵坐标、成分为横坐标的直角坐标系。自横坐标上的成分向上作成分垂线，把临界点分别标注在成分垂线上； 4）把开始转变点和转变终了点分别用光滑的曲线连接起来，并根据已知条件和实际分析结果写上数字、字母和各区内的相或组织名称 . （1）纯铜、纯镍结晶在恒温下进行（一个临界点） （2）中间的三条曲线都有两个转折点结晶是在一个温度区间进行（两个临界点） （3）将各临界点描绘在温度－成分坐标系中得到图（b）。 1.匀晶相图 两组元在液态和固态均能无限互溶时且形成无限固溶体 。 1) 相图分析 液相线之上为液相区，用L表示 液相线与固相线之间是液、固两相，用L+ α 固相线下方为固相区，用α表示 A点为铜的熔点 B点为镍的熔点 以图中K点成分合金为例分析 合金从高温液态缓慢冷却到1点温度时，开始从液相中结晶出α固溶体；随着温度的下降，α相增多，而L相减少；至2点时，结晶过程结束，L相全部转变为α相 2）合金结晶过程分析 例：K点成分的合金从高温液态缓慢冷却至3点时，其液相部分具有3/点的成分，而固相部分具有3//点的成分。液相与固相的平均成分才是K点的成分。 固溶体合金结晶的特点： ? 在一定温度范围内结晶； ? 已结晶的固相成分不断沿固相线变化，剩余液相不断沿液相线变化。 2.共晶相图： 两组元在液态时无限互溶，固态时有限互溶，并发生共晶反应所构成的相图。 1）相图分析 （1）共晶反应：是指冷却时由液相同时结晶出两个固相的复合混合物的反应。 L→α+ Β （2）共晶体：共晶反应的产物（α相＋β相）是共晶体。 （3）共晶点： E点 （4）共晶线： MEN线 (5)共晶组织：共晶体的显微组织是共晶组织。 (6)亚共晶合金：成分在M～E间的合金。 (7)过共晶合金：成分在E～N间的合金。 （1）共晶成分的合金 E点成分的合金是具有共晶成分的合金。在冷却过程中经过E点时发生共晶反应，生成共晶体。 L→ (α+β) 结晶终了后的合金其室温组织为(α+β)共晶体 2）典型合金结晶过程分析： （2）无共晶反应的合金 M点左侧和N点右侧的合金在冷却过程中不会发生共晶反应。如图合金Ⅳ冷却至1点时结晶出α1 相,经过2点时全部转变为α1 相,经过3点时,开始脱溶出βⅡ相,即 L→L+α1→ α1 → α1＋ βⅡ 同理，N点右侧的合金在冷却过程中也会有β1 相和αⅡ相生成。最终组织为 β1＋αⅡ 。 (3)亚共晶成分的合金 在冷却过程中经过1点时结晶出α1相；经过2点时，剩余液相发生共晶反应生成共晶体；继续冷却α1相还会脱溶出βⅡ相。 室温组织为α1＋ βⅡ＋(α+β)。 L→L+α1→ α1 ＋(α+β) → α1＋ βⅡ＋(α+β) 1 2 2以下 (4)过共晶成分的合金 在冷却过程中经过1点时结晶出β1相；经过2点，剩余液相发生共晶反应生成共晶体；在继续冷却β1相脱溶出αⅡ相，最终组织为β1＋αⅡ ＋(α+β)。 1 2 2以下 L→L+ β1 → β1 ＋(α+β) → β1＋αⅡ ＋(α+β) 3）合金的相组分与组织组分 4. 共析相图 二元合金相图中高温通过匀晶转变形成的固溶体，在冷却到某一温 度时，又发生分解而形成两个新的固相，这种相图称为共析相图。 由一个固相中同时析出两个不同成分的固相转变，称为共析转变. c为共析点，dce为三相共存的共析线，在该温度下（共析温度），从c点成分（共析成分）的α固溶体中同时析出d点成分的βⅠ和e点成分的βⅡ固相，反应式为α→ βⅠ+ βⅡ 共析与共晶转变的对比 同：恒温转变，同时生成两个成分、结构不同的固相 异：共析 —— 母相是固相，在固态转变 共晶 —— 母相是液相，在液态转变 1）共析转变需要有较大的过冷度。