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《第7章 合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、合金與相（alloyandphase)2相(phase)（1）相：材料中結(jié)構(gòu)相同、成分和性能均一的組成部分。（如單相、兩相、多相合金。）?2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.合金中有兩類基本相——固溶體和化合物二、合金的相結(jié)構(gòu)1、固溶體合金在固態(tài)下，組元間仍能互相溶解而形成的均勻相，稱為固溶體。形成固溶體后，晶格保持不變的組元稱溶劑，晶格消失的組元稱溶質(zhì)。固溶體的晶格類型與溶劑組元相
2、同。如，F(xiàn)e(C)固溶體。（1）固溶體的分類1）置換固溶體：若溶質(zhì)原子代替一部分溶劑原子而占據(jù)溶劑中的某些結(jié)點位置，稱為置換固溶體。2）間隙固溶體：溶質(zhì)原子在溶劑晶格中并不占據(jù)晶格結(jié)點的位置，而是在結(jié)點間的空隙中，這種形式的固溶體稱為間隙固溶體。固溶體分類ZXY間隙原子間隙固溶體置換固溶體置換原子YXZ（2）固溶體的性能由于溶質(zhì)原子的溶入，使固溶體的晶格發(fā)生畸變，變形抗力增大，使金屬的強度硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強化。當溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)適當時，固溶體不僅有著較純金屬高的強度和硬度，而且有著好的塑性和韌性。固溶強化形成固溶體使金屬強度和硬度提高的
3、現(xiàn)象正常晶格晶格畸變晶格畸變小原子置換引起的晶格畸變間隙原子引起的晶格畸變2、金屬間化合物（intermetalliccompound)金屬間化合物是合金組元間發(fā)生相互作用而生成的一種新相，其晶格類型和性能不同于其中任一組元，因此性能也不同于組元。（1）金屬間化合物的分類1）正常價化合物——這類金屬化合物通常由金屬元素與周期表中第IV、V、Ⅵ族的元素組成的。例如Mg2S、MnS、Mg2Si等，其分子式符合原子價規(guī)律，并且成分是固定不變的。2)電子化合物——這類金屬化合物是按一定電子濃度組成的具有一定晶格類型的化合物。3)間隙化合物——間隙化
4、合物一般是由原子直徑較大的過渡族金屬元素（Fe、Cr、Mo、W、V等）與原子直徑較小的非金屬元素（H、C、N、B等）組成。間隙化合物間隙相根據(jù)半徑的比值另一類是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物，如Fe3C、Cr23C6、Cr7C3、Fe4W2C等間隙化合物中分為兩類，一類是具有簡單晶格形式的間隙化合物。如VC、WC、TIC等間隙固溶體間隙相晶格畸變晶格改變間隙固溶體與間隙相的區(qū)別晶格類型間隙相間隙化合物間隙固溶體晶格改變晶格畸變Al-In偏晶相圖Temperature,℃0102030405060708090100InAlIn,wt%In,at%1
5、002003004005006007008009001000510203040506010080017.597639℃156℃(Al)(ln)660℃Pb-Sn共晶相圖第7章相圖(Phasediagram)第7章相圖相圖：表示平衡條件下材料系統(tǒng)中相的狀態(tài)與溫度及成分之間關(guān)系的一種圖形。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。相圖是材料科學工作者必不可少的?重要工具。相圖的用途：由相圖可以知道材料的凝固或熔化溫度及系統(tǒng)中可能發(fā)生的固態(tài)相變或其他轉(zhuǎn)變；材料的性能與相圖有一定關(guān)系，掌握了有關(guān)相圖的知識，就可以通過相圖預(yù)測材料的某些性能?！?.2相、相平衡及相圖制作7
6、.1.3相圖的表示與測定橫坐標：成分縱坐標：溫度點圖中任一：狀態(tài)點狀態(tài)與成分表示法質(zhì)量分數(shù)(w)和摩爾分數(shù)(x)二元相圖中的成分按現(xiàn)在國家標準有兩種表示方法：質(zhì)量分數(shù)和摩爾分數(shù)。一般情況下，如果沒有特別注明，均指質(zhì)量分數(shù)?！?.2相、相平衡及相圖制作7.2.1相圖的表示與測定狀態(tài)與成分表示法Cu305070Ni相圖的建立：計算法：實驗法：熱分析法，金相組織法，X射線分析法，硬度法，電阻法，熱膨脹法，磁性法。配制一系列成分的合金－測冷卻曲線－確定轉(zhuǎn)變溫度－填入坐標－繪出曲線。測定合金的冷卻（或加熱）曲線金屬結(jié)晶的條件和過程§4.1相、相平衡及
7、相圖制作7.2.2相圖的表示與測定圖4-2用熱分析建立Cu-Ni相圖。(a)冷卻曲線，(b)相圖。由凝固開始溫度連接起來的相界線稱為液相線，由凝固終結(jié)溫度連接起來的相界線稱為固相線。相圖中由相界線劃分出來的區(qū)域稱為相區(qū)，表明在此范圍內(nèi)存在的平衡相類型和數(shù)目。在二元相圖中有單相區(qū)和兩相區(qū)。在相圖中，任意一點都叫“表象點”。一個表象點的坐標值反映一個給定合金的成分和溫度。在相圖中由表象點所在的相區(qū)可以判定在該溫度下合金由哪些相組成。CoolingCurvesPureMetalsAlloysMetalAandMetalBAlloysA+BFree
8、zingorMeltingpointSolidificationorFreezingrange相圖的測繪方法§7.2.2固溶體的平衡凝固7.2.2.2杠桿定律注意：只適用于兩相區(qū)
