合金相结构-课件（PPT-精）.pptVIP

1、固溶体 2、化合物 3、陶瓷晶体相 4、玻璃相 5、分子相 固溶体的结构特点 固溶体仍然保持溶剂的晶体结构 晶格畸变和点阵常数变化 溶质原子与溶剂原子存在尺寸差别，使溶剂原子排列的规则性受到干扰，产生点阵畸变 置换式固溶体点阵常数变化 置换式固溶体的点阵常数随溶质原子的成份而连续变化 间隙式固溶体点阵常数变化 间隙式固溶体 溶质原子分布的微观不均匀性和长程有序 溶质原子分布并不均匀，可能出现偏聚、短程有序的微观不均匀性和完全有序（长程有序 固溶体的结构特点 PA：固溶体中B原子周围出现A原子的几率；xA：固溶体中A原子的摩尔分数 长程有序固溶体（超结构） 有序固溶体在X射线衍射图上出现额外的衍射线条，称为超结构线条 长程有序固溶体（超结构） 1） 在fcc固溶体中形成超结构 1.Cu3Au型 2 .CuAuI型 3 .CuAuII型 4.CuPt型 影响有序化的因素 ①异类原子的相互吸引力必须大于同类原子的吸引力，eAB(eAA+eBB/2) 长程有序参数 长程有序参数用来衡量有序度 定义 其中：PA、PB：表示A、B原子出现在正确位置上的几率 XA、XB：A或B原子的摩尔分数 长程有序固溶体（超结构） 在fcc固溶体中形成长程有序固溶体（超结构） 四、在fcc固溶体中形成长程有序固溶体（超结构） 在fcc固溶体中形成长程有序固溶体（超结构） 在fcc固溶体中形成长程有序固溶体（超结构） 在体心立方中形成长程有序固溶体（超结构） 在体心立方中形成长程有序固溶体（超结构） 在密排六方固溶体中形成长程有序固溶体（超结构） 长程有序固溶体（超结构）－－反相畴与反相畴界 C60取向畴 5．有序化对性能的影响 ① 通常提高硬度、强度、降低塑性——有序强化 有序化对性能的影响 有序化转变使合金硬度和强度提高，塑性降低 有序化对性能的影响 有序化对某些磁性合金有突出的影响 固溶体的性质 1．固溶强化：固溶体的强度总是比组成它的纯组元高，且随溶质原子浓度增加，强度也增加 固溶强化 物理、化学性质变化1 有序转变使合金的电阻降低 改变物理、化学性质2 如Si溶入α-Fe中可以增加电阻，还可以提高磁导率，因此含有2%~4%Si的硅钢片是一种应用广泛的软磁材料 改变物理、化学性质3 有些固溶元素还能改变合金的抗腐蚀性能 *刘志勇 吉 首 大 学 物 理 与 机 电 工 程 学 院 JiShou University 所有材料都是由不同结构的各种相组成。 晶格畸变和点阵常数变化 溶质原子分布的微观不均匀性和长程有序 点阵畸变导致固溶体的能量增加，引起结构状态的不稳定性，导致点阵常数的改变 溶质原子半径大于溶剂原子时，固溶体的点阵常数随溶质原子的含量增加而增加 溶质原子的半径小于溶剂原子的半径则引起点阵常数减少 可以用韦加（Vegard）定律来表示固溶体点阵常数a与成分x的关系 xa=a1+（a2-a1）x 式中，a1、a2分别表示溶剂原子和溶质原子的点阵常数，x表示溶质含量 固溶体的点阵常数不只是受尺寸因素的影响，实际金属固溶体的点阵常数与用公式求出的数值有偏离 不管溶质原子的半径比溶剂原子的半径大还是小，随着溶质原子的加入，固溶体的点阵常数总是随着溶质原子的加入而增大 a、完全无序；b、偏聚；c、部分有序；d、完全有序 分布状态主要取决于同类原子和异类原子之间的结合能的相对大小 可用短程有序参数表示： 长程有序固溶体又称为超结构 3）在密排六方固溶体中形成超结构 2）在体心立方中形成超结构 1 .CuZn型 2 .Fe3Al型 有序固溶体和无序固溶体之间可以相互转变 ② 具有相当于一定化学式的成分；如AB、A3B、AB3， A、B原子才能在完全有序结构中，全部按比例各自占据点阵中规定的某一位置 ④ 冷却速度；缓慢冷却 ③ 温度低于某一温度下；这个临界转变温度称为有序化温度 ⑤ 塑性变形使合金有序度下降 S=1，PA=PB=1，完全有序 S=0，PA=XA，PB=XB，完全无序 1、Cu3Au型 2.CuAuI型 3、CuAuII型 4、CuPt型 1.CuZn型 2、Fe3Al型 两个有序畴同时生长相遇形成反相畴界 无序到有序的转变过程是通过形核和长大完成的 每个独自长大的微小区域内部原子排列都是有序的，相互接触的地方不是有序的规则排列，同类原子相遇构成了一个明显的分界面，这种区域称为反相畴或有序畴，畴与畴的界面称为反相畴界 ② 电阻降低 ③ 影响铁磁性 ④ 影响弹性性质 最大的硬化和强化在一定尺寸的反相畴尺寸下出现，这时所引起点阵畸变最大。与过饱和固溶体脱溶强化过程类似 通过有序化转变来提高