《金屬材料及熱處理》任務(wù)4.3：認(rèn)識(shí)合金中的相結(jié)構(gòu)項(xiàng)目4金屬的結(jié)構(gòu)分析晶體結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)不同、組元相互作用不同—不同的相結(jié)構(gòu)。相結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)是合金的晶體結(jié)構(gòu)，不同的相結(jié)構(gòu)就形成了不同的合金。根據(jù)組成合金的組元相互之間作用方式不同，可以形成固溶體、金屬化合物兩種結(jié)構(gòu)。（一）固溶體—組元之間相互溶解但不反應(yīng)定義：合金中一組元作為溶質(zhì)原子固溶在另一組元溶劑的晶格中，仍保持溶劑晶格類(lèi)型的金屬固相。（二）金屬化合物—組元之間相互反應(yīng)定義：合金組元相互作用形成的晶格類(lèi)型和特性完全不同于任一組元的具有金屬特性的合金相。2《金屬材料及熱處理》一、合金中的相結(jié)構(gòu)概述固溶體

間隙固溶體置換固溶體根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑中所占位置的不同，固溶體可分為置換固溶體和間隙固溶體。------組元之間相互溶解，但不反應(yīng)，溶質(zhì)原子固溶入溶劑-----特點(diǎn)：保持溶劑晶格類(lèi)型3《金屬材料及熱處理》二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體1、置換固溶體定義：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格部分結(jié)點(diǎn)位置而組成的固溶體。溶質(zhì)原子溶于固溶體中的量稱(chēng)為固溶體的溶解度，通常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。4《金屬材料及熱處理》二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體1、置換固溶體按照溶質(zhì)溶解度的大小，置換固溶體，又分為無(wú)限置換固溶體和有限置換固溶體。5《金屬材料及熱處理》固溶體溶解度主要取決于組元間的晶格類(lèi)型、原子半徑和原子結(jié)構(gòu)。大多數(shù)合金只能是有限固溶，且固溶度隨著溫度升高而增大。只有兩組元晶格類(lèi)型相同，原子半徑相差很小時(shí)，才可以形成無(wú)限固溶體二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體2、間隙固溶體定義：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格的間隙而形成的固溶體，間隙固溶體仍保持著溶劑金屬的晶格類(lèi)型。6溶劑元素大多是過(guò)渡族元素，溶質(zhì)元素一般是原子半徑小于0.1nm的一些非金屬元素，如氫、硼、碳、氮、氧等。已有研究表明，當(dāng)溶質(zhì)元素的原子直徑與溶劑元素的原子直徑之比小于0.59時(shí)，易于形成間隙固溶體，而在直徑大小差不多的元素之間易于形成置換固溶體。二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體2、間隙固溶體7間隙固溶體的溶解總是有限的，間隙固溶體總是有限固溶體。間隙固溶體的溶解度與溫度、溶劑溶質(zhì)原子半徑比值和溶劑晶格類(lèi)型等有關(guān)。二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體3、固溶體的性能無(wú)論置換固溶體，還是間隙固溶體，由于固溶原子的存在都會(huì)使晶格發(fā)生畸變，使其性能不同于原純金屬。8《金屬材料及熱處理》通過(guò)溶入溶質(zhì)原子形成固溶體，使合金的強(qiáng)度、硬度升高現(xiàn)象稱(chēng)為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化是強(qiáng)化金屬材料性能的重要途徑之一。間隙式溶質(zhì)原子的強(qiáng)化效果一般要比置換式更顯著。當(dāng)溶質(zhì)元素的含量極少時(shí)，固溶體的性能與溶劑金屬基本相同。隨溶質(zhì)含量的升高，固溶體的性能將發(fā)生明顯改變，其一般情況下，強(qiáng)度、硬度逐漸升高，而塑性、韌性有所下降，電阻率升高，導(dǎo)電性逐漸下降等。二、合金中的相結(jié)構(gòu)--固溶體99延遲符定義：合金組元間發(fā)生相互作用而形成一種具有金屬特性的物質(zhì)。如碳鋼中的滲碳體Fe3C，黃銅中的β相（CuZn）以及各種鋼中都有的FeS、MnS等等，都是化合物?！督饘俨牧霞盁崽幚怼啡?、合金中的相結(jié)構(gòu)--金屬化合物金屬化合物的晶格類(lèi)型與形成化合物各組元的晶格類(lèi)型完全不同一般可用化學(xué)分子式表示。如：鋼中滲碳體（Fe3C）是由鐵原子和碳原子所組成的金屬化合物，它具有復(fù)雜的晶格形式。性能特點(diǎn)：高熔點(diǎn)，高硬度、高脆性?；蚨嗷蛏倬哂薪饘偬匦?如有一定的塑性、導(dǎo)電性和金屬光澤等)。在合金中主要作為強(qiáng)化相，可以提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但塑性和韌性有所降低。1010金屬化合物特性《金屬材料及熱處理》三、合金中的相結(jié)構(gòu)--金屬化合物金屬間化合物具有與原金屬不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和原子結(jié)構(gòu)，具有許多與眾不同的性質(zhì)，而有別于目前廣泛應(yīng)用的金屬或合金，應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)大。(1)高溫應(yīng)用金屬間化合物由于具有優(yōu)于高溫合金的耐熱性、高的比強(qiáng)度、高的比壽命、高的導(dǎo)熱性和高的抗氧化性，以及具有優(yōu)于陶瓷材料的韌性和良好的熱加工性而受到廣泛關(guān)注，尤其受到航空部門(mén)的青睞。(2)電磁應(yīng)用金屬間化合物作為電磁材料是功能材料的一個(gè)分支，廣泛應(yīng)用于能源、通訊等領(lǐng)域。制成的磁性元器件具有多種功能，如轉(zhuǎn)換、傳遞、處理信息和存儲(chǔ)能量等。(3)超導(dǎo)材料限制超導(dǎo)材料廣泛應(yīng)用的主要問(wèn)題是超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度太低，附加的冷卻設(shè)備復(fù)雜1111金屬化合物應(yīng)用《金屬材料及熱處理》三、合金中的相結(jié)構(gòu)--金屬化合物相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)固溶體——一種元素的原子溶入另一種元素中形成的合金相化合物——組元之間相互作用而形成的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新物質(zhì)固溶強(qiáng)化—溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬的強(qiáng)度、硬度升高現(xiàn)象彌散強(qiáng)化——當(dāng)金屬化合物以細(xì)小顆粒均勻分布在固溶體上，可使合金的強(qiáng)度↑↑，硬度↑↑，耐磨性↑↑強(qiáng)化12《金屬材料及熱處理》小結(jié)PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/