金属学与热处理课件.ppt

合金 两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质 组元 组成合金最基本的独立的物质，通常组元就是组成合金的元素。 相 是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分 §1.3 合金相结构 固溶体 中间相(金属化合物) 间隙固溶体 置换固溶体 相 §1.3 合金相结构 固溶体 §1.3 合金相结构 合金的组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相，称为固溶体。与固溶体结构相同的组元为溶剂，另一组元为溶质。 固溶体的分类 ⑴按溶质原子在溶剂晶格中的位置，固溶体可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。 间隙固溶体 置换固溶体 ⑵ 按溶质原子在固体中的溶解度，固溶体可分为有限固溶体和无限固溶体两种。 ⑶ 按溶质原子在固溶体内分布是否有规则，固溶体分为有序固溶体和无序固溶体两种。 置换固溶体的固溶度 ④晶体结构类型相同 固溶体的性能 通过形成固溶体而产生晶格畸变，使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。 固溶强化是金属强化的重要方式之一。固溶体的综合力学性能较好，常作为结构合金的基体相。 §1.3 合金相结构 固溶体 金属化合物 正常价化合物 电子化合物 间隙相 间隙化合物 符合化合物原子价规律的金属间化合物。它们具有严格的化合比，成分固定不变。它的结构与相应分子式的离子化合物晶体结构相同，如分子式具有AB型的正常价化合物其晶体结构为NaCl型，多为离子化合物。 正常价化合物 电子化合物 间隙相 间隙化合物 是指按照一定价电子浓度的比值组成一定晶格类型的化合物。电子化合物的熔点和硬度都很高，而塑性较差，是有色金属中的重要强化相。 正常价化合物 电子化合物 间隙相 间隙化合物 当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，将形成具有简单晶体结构的金属间化合物 化学式类型 钢中可能遇到的间隙相化学式 晶格类型 M4X Fe4 N ，Nb4 C， Mn4 C 面心立方 M2X Fe2 N，Cr2N，W2C，Mo2C 密排六方 MX TaC，TiC，ZrC，VC TiN，ZrN，VN MoN，CrN，WC 面心立方 体心立方 简单六方 MX2 VC2，CeC2，ZrH2，TiH2，LaC2 面心立方 正常价化合物 电子化合物 间隙相 间隙化合物 当非金属原子半径与金属原子半径的比值大于0.59时，将形成具有复杂晶体结构的金属间化合物，间隙化合物也具有很高的熔点和硬度，脆性较大，也是钢中重要的强化相之一。但与间隙相相比，间隙化合物的熔点和硬度以及化学稳定性都要低一些。 类型 简单结构间隙化合物 复杂结构间隙化合物 化学式 TiC ZrC VC NbC TaC WC MoC Cr23 C6 Fe3 C 硬度HV 2850 2840 2010 2050 1550 1730 1480 1650 ～800 熔点/℃ 3080 3472±20 2650 3680±50 3980 2785 ±5 2527 1577 1227