第三章(相结构)1.pptVIP

2 电子化合物 不遵守原子价规律，而是按一定的电子浓度的比值形成的化合物。电子浓度不同，化合物的晶格类型也不同。 ——硬、脆，有色金属强化的相 特点：虽用化学式表示，但成分可变 FeAl (Al：36.5%～50％atm); 有序化现象 其它： NiAl; CuZn; CuAl 3 间隙相和间隙化合物 过渡族元素和原子半经较小的氢、氮、碳、硼组成。 r非 / r金 0.59时，形成简单结构的化合物——间隙相。 r非 / r金 0.59时，形成复杂晶体结构的化合物——间隙化合物。 (1) 间隙相 性能：极高的熔点和硬度。 如：VC; TiC; W2C 用途：硬质合金和高硬度工模具的重要组织组成。 (2) 间隙化合物 如钢中的 Fe3C、Cr23C6、Fe3W3C等。 性能：很高的熔点和硬度，但不如间隙相 用途：钢中的重要强化相。 固溶体 间隙固溶体 置换固溶体 有限固溶体 无序固溶体 有限固溶体 无限固溶体 无序固溶体 有序固溶体 小 结 金属 化合物 正常价化合物 电子化合物 间隙化合物 间隙相 间隙式金属化合物 第三章 二元合金的相结构与结晶 合金: 一种金属元素与另一种或几种其它元素，经熔炼或其它方法结合而成的具有金属特性的物质。 Pb-Sn合金, 钢（Fe-C）, 锡青铜(Cu-Sn(14%)） §3.1 合金中的相及其结构 组元——组成合金最基本的、能独立存在的物质。 Fe-C合金：Fe(组元一)-Fe3C(组元二) 合金系——由给定的组元以不同的比例配制成的一系列成分不同的合金系统。 例：Fe-C: 90%Fe-10%C、 80%Fe-20%C、 50%Fe-50%C、 20%Fe-80%C Fe-Cr-C 根据组元数分为： 二元合金 、三元合金 、 多元合金。 合金相 ——指合金中结构相同，成分和性能均一，并有界面与其他部分分开的均匀组成部分。(phase) 金属或合金均由相构成——单相合金、多相合金。 ——用α、β、γ、δ、η、θ等表示 例：纯铁、钢中的相 纯铁：α-Fe； 钢：铁素体(α)＋渗碳体(Fe3C)； α相 α相 Fe3C 相 纯铁 0.45%C 钢 相结构，实指合金的晶体结构 （一）固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且晶格类型与组元之一相同的固相称之为固溶体。 （二）金属化合物 定义：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称之为金属化合物。 一、相的分类 二 合金的相结构 （一）固溶体 1、固溶体的分类 ** 按溶质原子在晶格中所占的位置分类 置换固溶体 （1）置换固溶体— 溶质原子占据溶剂晶格结点所形成的固溶体——代位固溶体 90％ Cu-10％Ni合金 例： C 固溶于α－Fe中形成间隙固溶体 ┗ 铁素体 C 固溶于γ－Fe中形成间隙固溶体 ┗ 奥氏体 （2）间隙固溶体 —— 溶质原子填入溶剂晶格的空隙位置所形成的固溶体。 间隙固溶体 ** 按固溶度分类 （1）有限固溶体——溶质原子在固溶体中的浓度有一定的限度，超过这个限度就不再溶解，这个限度称为固溶度。 （2）无限固溶体——溶质原子能以任意比例溶入溶剂，固溶度可达到100%。 按溶质原子在固溶体中分布是否有规律分类 （1）无序固溶体 ——溶质原子随机地分布于溶剂晶格中。 （2）有序固溶体 ——溶质原子按一定的规律分布在溶剂晶格中。 CuAu中Cu原子：简单四方晶系亚点阵 Cu3Au中Cu原子：体心四方晶系亚点阵 有序固溶体特点： —— 溶质原子可形成自己的亚点阵 —— 一定条件下固溶体可在有序和无序间相互转化： 温度、成分 例：Fe-Al合金 室温下, 成分变化时： a. Fe－Al (25%atm)合金 ——无序相：α相 b. Fe－Al (25%~35%atm)合金 ——有序相：Fe3Al c. Fe－Al(35%～50％atm)合金 ——有序相：FeAl 成分固定，温度变化时： Fe3Al： 550℃：完全有序 550℃ ～ 950℃：部分有序