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《金属材料及热处理》 二元合金的相结构与结晶 主讲教师：段献宝 邮箱：witxbduan@ 网站： 1 内容目录 3.1 合金中的相 3.2 合金的相结构 3.3 二元合金相图的建立 3.4 匀晶相图及固溶体的结晶 3.5 共晶相图及其合金的结晶 3.6 包晶相图及其合金的结晶 3.7 其他类型的二元合金相图 引言 第三章 二元合金的相结构与结晶 3.1 合金中的相 3.2 合金的相结构 3.3 二元合金相图的建立 3.4 匀晶相图及固溶体的结晶 3.5 共晶相图及其合金的结晶 3.6 包晶相图及其合金的结晶 3.7 其他类型的二元合金相图 3.1 合金中的相 合金的组元 (Component of alloy) 组成合金最基本的、独立的物质叫做组元 ，简称元。 • 黄铜：铜-锌 • 碳钢：铁-碳 合金系 (Alloy system) 由给定的组元可以以不同的比例配制成一系列成分不同的合 金，这一系列合金就构成了一个合金系统，简称合金系。 • 铜锌合金，不论配比如何，均属铜锌二元合金系。 3.1 合金中的相 相 (Phase) 相是合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的 组成部分。 3.1 合金中的相 组织 在金属和合金中，由于形成条件不同，可能形成不同的相， 相的数量、形态及分布状态可能不同，从而形成不同的组织。 相是组织的基本组成部分 。 铁素体 珠光体 单相组织 细条状者为渗碳体，白色基底为铁素体 第三章 二元合金的相结构与结晶 3.1 合金中的相 3.2 合金的相结构 3.3 二元合金相图的建立 3.4 匀晶相图及固溶体的结晶 3.5 共晶相图及其合金的结晶 3.6 包晶相图及其合金的结晶 3.7 其他类型的二元合金相图 3.2 合金的相结构 固溶体 (Solid solution) 合金的组元之间以不同比例相互混合后形成的固相，其晶体 结构与组成合金的某一组元的相同，这种相就成为固溶体。 • 溶剂 (Solvent) ：晶格保持不变的组元 • 溶质 (Solute) ：溶入晶格中的组元 3.2 合金的相结构 固溶体的分类 A ）按溶质原子在晶格中所占位置分： • 置换固溶体 (Substitutional solid solution) • 间隙固溶体 (Interstitial solid solution) 3.2 合金的相结构 固溶体的分类 B）按固溶度分类： • 有限固溶体：固溶度 • 无限固溶体 ：溶剂 (50%) vs 溶质 (50%) 3.2 合金的相结构 固溶体的分类 C）按溶质和溶剂原子的相对分布 ： • 无序固溶体 (Disordered solid solution) • 有序固溶体 (Ordered solid solution) 3.2 合金的相结构 置换固溶体的固溶度影响因素 (A) 晶体结构类型 • 溶质与溶剂晶格结构相同则固溶度较大，反之较小。 • 形成无限固溶体的溶剂和溶质的晶体结构必须相同。 • 晶体结构不同，只能有限固溶。 (B) 原子尺寸因素 溶剂原子半径r 与溶质原子半径r 的相对差 |r -r