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合金的組織結構

發布時間:2015-05-26    訪問人數:2983

純金屬雖然具有良好的導電性、導熱性和良好的塑性,在工業中具有一定的應用價值,但其強度和硬度不高,冶煉也十分困難(純度也高,冶煉成本越高),所以應用受到了限制,實際中大量使用的金屬材料多為合金。

      1. 合金的概念:合金是指兩種以上的金屬元素或者金屬與非金屬組成、具有金屬特征的物質。如鋼、鑄鐵都是鐵與碳的合金。


組元是指合金最基本的、獨立的單元。根據組元的數目的多少,可以將合金分為二元合金、三元合金等。

合金的內部組織是有相組成的,合金中的相是指具有相同的結構、相同的物理性質和化學性能,并與該系統中其余部分有明顯界面分開的均勻部分。

固態合金的相結構主要有固溶體和金屬化合物。

      2. 固溶體

固態下合金中的組元間相互溶解形成的均勻相稱為固溶體。在固溶體中晶格保持不變的組元稱為溶劑。固溶體中的其他組元稱為溶質。

當溶質原子占據晶格的正常結點,這些結點的溶劑原子被溶質原子所替換,形成置換固溶體;當溶質原子嵌入晶格間隙中,稱為間隙固溶體(因為溶劑晶格的間隙尺寸和數量有限,所以只有原子半徑較小的溶質(碳、氮、硼等非金屬元素)才能溶入溶劑中,又稱為有限固溶體。

     3. 金屬化合物

金屬化合物是合金中各組元發生相互作用而形成的具有金屬特性的一種新相,一般可以用化學式來表示。如鐵碳合金中的Fe3C(滲碳體)。金屬化合物通常具有復雜的晶體結構,而且不同于任一組成元素的晶體類型。


金屬化合物的熔點高,性能硬而脆,當它在合金組織中呈細小均勻狀分布于固溶體基體上時,能提高合金的機械性能。當金屬化合物數量多或呈粗大、不均勻分布時,會降低合金的力學性能,使合金脆性增大。



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