金屬材料專業(yè)英語簡單介紹1第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Weshouldgrasp…Whatisametal?Whatisanalloy?Whatarethedifferencesbetweentheirproperities?Explainsolidsolutionandintermetalliccompound.2第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五NewWords&ExpressionsfromPart1roam[r?um]graphite['gr?fait]malleable['m?li?bl]ductile[‘d?ktail]soluble[‘s?ljubl]chromium[‘kr?umj?m]transition[tr?n‘zi??n]shell[?el]v.漫游，閑逛，徜徉；n.漫步，漫游，徘徊n.石墨a.有伸延性的，可鍛的a.易延展的，柔軟的

a.可溶解的，可溶的

n.鉻n.轉(zhuǎn)換，躍遷，過渡n.殼，外殼3第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五TranslationITheoutmostlayerofelectrons

最外層電子Freeelectiongas

自由電子氣

Electricalconductivity

電導(dǎo)率，電導(dǎo)性Plain-carbonsteel

普通碳素鋼

Solidsolution

固溶體，固溶液，固體溶液4第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五TranslationIIIntermetalliccompound

金屬互化物Metallicmaterial

金屬材料

Strainlesssteel

不銹鋼Solute

溶質(zhì)

Solvent

溶劑Periodictable

元素周期表Electronegativity

電負(fù)性Transitionmetal

過渡金屬

Crystalstructure

晶體結(jié)構(gòu)5第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五WhatisaMetal?Q:WhatisaMetal?A:Metalisconsistedofpositivecenters(orions)sittingina“gas”offree-electros.Ittendstobegoodelectricalconductors.6第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五WhatisanAlloy?Consistofamixtureofapureandoneormoreotherelements.由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。

7第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Itssomeproperties:lessmalleableandductilethanpuremetalsandtendtohavelowertomeltingpoints.合金的一些性質(zhì)：延展性較差，低熔點。8第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Somethingelse…..1、合金根據(jù)組成元素的數(shù)目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。2、根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，合金主要類型是：(1)混合物合金：當(dāng)液態(tài)合金凝固時，構(gòu)成合金的各組分分別結(jié)晶而成的合金，如焊錫；(2)固熔體合金當(dāng)液態(tài)合金凝固時形成固溶體的合金，如金銀合金；(3)金屬互化物合金：各組分相互形成化合物的合金，如銅、鋅組成的黃銅。9第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五3、合金的一些性質(zhì)：(1)多數(shù)合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點；(2)硬度比其組分中任一金屬的硬度大；(3)合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。利用合金的這一特性，可以制造高電阻和高熱阻材料。還可制造有特殊性能的材料。(4)有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼)4、常見合金：球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金。10第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五WhatisanAlloy?Q:WhatisanAlloy?A:Analloyconsistsofamixtureofapuremetalandoneormoreotherelementswhichcanbemetalsornon-metal.Q:Whatarethedifferencesbetweentheirproperties?A:Alloysareusuallylessmalleableandductilethanpuremetalsandthetendtohavelowermeltingpoints.11第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Thinkabout…..Giveexamplestoexplainsoildsolutionandintermetalliccompound?12第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五SolidSolutionsInmanycases,metalsarequitesolubleinothermetals.Forexample,solidcopperandsoildnickelarefullysolubleineachother.Thistypeofperfectsoildsolubilityisasideeffectofhavingfreeelectrons.Sincetheelectronsarefreetomove,theexactnumberofvalenceelectronspossessedbyanygivenatomshouldn’tmatter.13第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Soa“solid-solution”isthatonemetalservesasthesolventandtheotherastheotherasthesolute,althoughtinacaselikecopperandnickelwherethesearemutuallysolubleatallcompositionsthetermssolventandsolutecanbealittlemisleading.14第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Forexample,thefigureintherightisAu-Agphasediagram，belowfusiformareaissolidsolutions

，15第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五IntermetallicCompoundsNotallmetalsaresolubleinothermetals,thus,producedanothernewphasecalled“intermetalliccompounds”,suchasnickelwilldissolvesomealuminum,sothatatlowaluminumcontentsasolidsolutionisproduced.Butiflargeramountsofaluminumareadded,thenproduceintermetalliccompounds.16第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Someofthesecompoundshaveaverywelldefinedcomposition,suchasNi3AlOthershavequiteawiderangeofcomposition,suchasNiAl17第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Threetypesofcircumstancesof

intermetalliccompoundsformingThefirstcircumstance:sizedifferenenceThesecondcircumstance:alargedifferenenceinelectronegativityThethirdcircumstance:certainratiosofthenumberofvalenceelectronstothenumberofatomsinastructure18第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Hume-RotheryRuleHume-RotheryRule1:AtomicSizeFactor(the15%)Rule.Extensivesubstitutionalsolidsolutionoccursonlyiftherelativedifferencebetweentheatomicdiameters(radii)ofthetwospeciesislessthan15%.Ifthedifference>15%,thesolubilityislimited.Comparingtheatomicradiiofsolidsthatformsolidsolutions,theempiricalrulegivenbyHume-Rotheryisgivenas：Mismatch=19第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Hume-RotheryRule2:CrystalStructureRule:

Forappreciablesolidsolubility,thecrystalstructuresofthetwoelementsmustbeidentical.Hume-RotheryRule3:ValencyRule:

Ametalwilldissolveametalofhighervalencytoagreaterextentthanoneoflowervalency.Thesoluteandsolventatomsshouldtypicallyhavethesamevalenceinordertoachievemaximumsolubility.Hume-RotheryRule4:TheElectronegativityRule:

Electronegativitydifferencecloseto0givesmaximumsolubility.Themoreelectropositiveoneelementandthemoreelectronegativetheother,thegreateristhelikelihoodthattheywillformanintermetalliccompoundinsteadofasubstitutionalsolidsolution.Thesoluteandthesolventshouldlierelativelycloseintheelectrochemicalseries.20第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五休姆－羅瑟里（Hume－Rothery）規(guī)律（1）形成合金的元素原子半徑之差超過14％～15％，則固溶度極為有限；若尺寸差小于15％，尺寸因素成為次要的影響因素，固溶度由其他影響因素確定，這就是知名的15％規(guī)律。

（2）如果合金組元的負(fù)電性相差很大，固溶度就極小；

（3）兩元素的固溶度與它們的原子價有關(guān)，高價元素在低價元素中的固溶度大于低價元素在高價元素中的固溶度；

（4）ⅡB～ⅤB族溶質(zhì)元素在ⅠB族溶劑元素中的固溶度都相同(e/a=1.36)，與具體的元素種類無關(guān)；

（5）兩組元只有具有相同的晶體結(jié)構(gòu)才能形成無限(或連續(xù))固溶體。

21第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五各式各樣的合金磁性合金鎳鉻合金烤瓷牙銅中間合金

22第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五金屬外殼鋯石合金銅烏合金

23第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五1.Giventhatmanyofthecompoundsformedinalloysaresizefactororelectroncompounds,thesedonotfollowtherulesofvalency.在合金中，許多化合物是按比例組合或是電子化合物，不能很好的遵循價鍵理論。24第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五2.Whereasthechemicalformulaofanioniccompound,likeNaClorAl2O3canbepredictedeasilyfromthecompound’spositionintheperiodictable,thisisnotthecaseformanyintermetalliccompounds.換句話說，盡管像氯化鈉，氧化鋁的價鍵可以通過他們在元素周期表的位置進行預(yù)測，但卻不能解釋合金中金屬元素的成健方式。25第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五3.Thus,knowingfromtheirpositionintheperiodictablethatNawantstofromNa+ionsandchlorinewantstofromCl-ionsexplanswhyanioniccompoundwithaformulaNaClisobserved.

從元素周期表可以知道，鈉有變成鈉離子的趨勢，氯有變成氯離子的趨勢，這就解釋了氯化鈉的形成。26第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五4.Incontrast,thisdosen’texplainwhyacarbidewithaformulaCr23C6isformedinstainlesssteels.

然而，這卻解釋不了Cr23C6在鋼鐵中的成健方式。27第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.TheprecipitationofCr23C6isabigproblemwhenstainlesssteelsarewelded.

這樣Cr23C6

成為鋼鐵焊接的大問題

高鉻高碳冷作鋼28第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五6.Cr23C6formsinthe“heataffectedzone”aroundtheweld(thisregionisheatedbutnotmeltedduringwelding).在“受熱區(qū)”的Cr23C6遍布在焊接點周圍（這個區(qū)域在焊接的時候受熱但不熔化）29第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五7.Theformationofthischromium-richphasepullschromiumoutofsolutioninthesurroundingiron.富鉻相的結(jié)構(gòu)，使鉻在離子溶液的氛圍之外。30第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五8.Thisinturn,preventstheformationofaprotectivelayerofCr2O3onthesurfaceofthestainlesssteelandsothestainlesssteelisnolongerstainless,butinsteadsuffersfromcatastrophiclocalizedcorrosion.這樣，就保護了鋼鐵表面氧化鉻保護層的結(jié)構(gòu)，從而鋼鐵不再是單純的鐵，而是可以抗局部嚴(yán)重腐蝕的物質(zhì)。Cr2O331第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五9.Consideradifferentexample,NiAlisanelectroncompoundwhichfromsduetohavinga“magic”1.5valenceelectronsperatom(thismagicnumberisn’treallymagic,butisaresultsofdeviationsfromthefreeelectronmodel).另外一個不同的例子，NiAl是具有“魔法”的化合物因為其中每個原子都是1.5價的（神奇的不是數(shù)字本身，而是1.5價不符合自由電子模型）。

32第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五10.ThereisonenickelatomandonealuminumatominNiAlandthevalencyofnickelistwoandthatofaluminumisthree.giventhat(2+3)/2=2.5thisdoesn’tseemlike1.5valenceelectonsperatom.一個鎳原子和一個鋁原子構(gòu)成了NiAl，從價鍵理論看，鎳是二價，鋁是三價。照這樣，應(yīng)該平均每個原子有2.5個價電子，與實際上每個原子1.5個價電子不同。33第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五11.However,asatransitionmetal,nickelisabletoactasifitdoesnorhaveavalencyby“hiding”electronsintheemplystatesintheshell.thus,effectively,thereare(0+3)/2=1.5valenceelectronsperatominNiAl.鎳作為一種過渡金屬，可以將外層電子“隱藏”在次外電子層的空軌道，看起來沒有價電子。所以，鋁鎳合金中，每個原子有1.5個價電子。34第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五合金的組成多種多樣，可分為混合物合金，固溶體合金和金屬化合物合金等類型。鉍鎘合金是一種混合物合金，合金由兩種金屬的晶粒相互間混合，緊密作用而得。這種合金有低共熔點的特征，類似于某些鹽的水溶液使水在低于零度時才結(jié)冰一樣。銅鎳合金是固溶體合金，由一種金屬原子進入另一種金屬的晶胞空隙而形成的。我們上面所講的鋁鎳合金是金屬化合物合金，這類合金原子以金屬鍵相互作用，不遵守化合價規(guī)則。這類合金比任意組分的純金屬硬度都要強，但卻降低了可塑性。35第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五12.Evenincaseswhereintermetallicformationdoesnotoccur,theremaynotbeperfectsolid-solubility,iftowmetalshavedifferentcrystalstructuresthenatsomeintermediatecompositiontherewillhavetobeachangefromthecrystalstructureofonemetaltothatoftheother.即使兩種金屬形成的晶體沒有缺陷，也不能說明它們能形成完美的固溶體，如果兩種金屬有不同的晶格結(jié)構(gòu)，必須在介質(zhì)中改變一種金屬的晶格結(jié)構(gòu)，使其與另外一種金屬的晶格結(jié)構(gòu)相適應(yīng)36第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五13.Insuchacasetheresultwouldbe,ongraduallychangingthecompositionofanalloyfrompuremetalA(fromingthea-phase)topuremetalB(fromingtheb-phase)為了形成這種晶格，逐漸將合金從A（α相）變到B（β相）。37第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Single-phaseasoild-solution;Two-phasemixtureofasoild-solutionandbsoild-sulition;Single-phasebsolid-solution.α單相固溶體α單相固溶體與β單相固溶體混合β單相固溶體38第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Thinkabout….Q:Giveexamplestoexplainsoildsolutionandintermetalliccompound?A:Forexample,nickelwilldissolvesomealuminum,sothatatlowaluminumcontentsasolidsolutionisproduced.However,iflargeramountsofaluminumareadded,thenaseriesofintermetalliccompounds(forexampleNi3AlandNiAl)areproduced.39第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五Doyoustillremember?roam[r?um]graphite['gr?fait]malleable['m?li?bl]ductile[‘d?ktail]soluble[‘s?ljubl]chromium[‘kr?umj?m]transition[tr?n‘zi??n]shell[?el]v.漫游，閑逛，徜徉；n.漫步，漫游，徘徊n.石墨a.有伸延性的，可鍛的a.易延展的，柔軟的

a.可溶解的，可溶的

n.鉻n.轉(zhuǎn)換，躍遷，過渡n.殼，外殼40第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五NewWordsfromPart2Iphaseplasmaprecipitateferriteaustenitelatticeinterstit