第六章合金相结构和二元合金相图(新PPT)摘要.ppt

第六章 合金的相结构 与二元合金相图 第六章 合金的相结构与二元合金相图 6.1 合金的相结构 6.2 二元合金相图 6.3 二元相图的应用 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 一．概述 纯金属：导电性、导热性好。但强度并不高，应用受限制 合金：工业上应用最多的是合金材料 合金：是两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素制成的金属。 组元：组成合金的最基本物质。 由两个组元组成的合金称为二元合金。 由三个组元组成的合金称为三元合金或多元合金。 相：是金属或合金中具有同一化学成份，同一原子聚集状态和性质的均匀连续组成体，不同“相”之间存在界面，称为相界面。 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 二．合金的相结构 合金的相结构是指相的原子排列规律。它比金属晶体结构复杂，但可归为两类，①固溶体 ② 金属化合物。 1、固溶体：固溶体与溶液一样，有溶剂与溶质之分。含量少的叫溶质，含量多的叫溶剂。 特点：溶剂组元保持它的晶格类型不变，所以固溶体的晶格类型就是溶剂组元的晶格类型。 分类：按溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，可分为置换固溶体和间隙固溶体。 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 二．合金的相结构 1、固溶体 （1）置换固溶体 “Cu-Ni合金”: Cu的面心立方晶格结点上的原子，可以部分或全部被溶质原子Ni置换掉。 ? 按溶质组元的固溶度可分为无限固溶体和有限固溶体； 有限固溶体（当溶质组元浓度＞固溶度后，可形成另一新相）； 无限固溶体（完全溶解100%溶质组元，但不改变溶剂的晶格类型）。 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 置换固溶体和间隙固溶体 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 （2）间隙固溶体 溶剂组元的晶格类型保持不变。溶质原子溶入到溶剂晶格的间隙中，这种固溶体称为间隙固溶体。 形成间隙固溶体的条件：晶格间隙一般小于0.1nm，只有半径较小的原子才可溶入间隙，如氢（0.046nm）、氧（0.060nm）、碳（0.077nm）和硼（0.097nm）等。 溶质与溶剂原子半径比小于0.59 固溶体性能的变化：① 当形成置换固溶体时，溶剂原子半径存在差别，故要产生晶格畸变；② 当形成间隙固溶体时，因溶质原子半径稍大于间隙半径，也要产生畸变。晶格畸变使强度、硬度上升，塑性、韧性下降，这种由晶格畸变引起强、硬度上升的效应称为固溶强化。 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 固溶体性能的变化 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 2、金属间化合物（中间相） 定义：A、B两组元组成合金时，由于溶解度的不同，除形成有限固溶体外，还有可能形成与A、B组元晶格类型不同的新相，这种新相就称为金属间化合物。 分类：金属间化合物根据形成条件，可分为下列三种类型，即正常价化合物、电子化合物、间隙化合物。 （1）正常化合物 这类化合物按正常的原子价规律组成，具有一定的化学成分，可用化学分子式来表示其组成，例如：Mg2Si 、Mg2Sn等。其特点是硬度高，脆性大。 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.1 合金的相结构 （2）电子化合物 这类化合物的组成不遵守原子价规律，而是按一定的电子浓度组成。 如电子浓度=2/3时，铜锌可形成体心立方的CuZn中间相；当电子浓度=21/13时，则形成复杂立方结构的Cu5Zn8中间相。 （3）间隙化合物 这类化合物是由过渡族金属与原子半径较小的非金属元素，如C、N、O、B等形成的金属化合物。 可按原子半径比值分类 简单间隙化合物 复杂间隙化合物 第六章 合金的相结构与二元合金相图 6.2 二元合金相图 一．概述 二．二元合金相图的制作 三．匀晶相图 四．共晶相图 五．包晶相图 六．其它二元相图 第六章 合金的相结构与二元合金相图6.2 二元合金相图 一．概述 定义：相图是表示合金系中所有合金，在非常缓慢冷却（或加热）条件下，在各个温度下存在的相或其组织的图解。 作用：通过相图知道各种成分的合金在任一温度下存在的相及相成分。加热或冷却过程中的相变及相变温度、室温下合金的平衡组织及性能，为制定热处理规范提供依