《工程材料》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 合金的结构与二元状态图

第三章合金的结构与二元状态图

第三章 合金的结构与二元状态图

合金的结构与二元状态图 §1合金中的相结构 菜§2二元合金状态图

合金的结构与二元状态图 §1 合金中的相结构 §2 二元合金状态图

§1合金中的相结构 一、合金的基本概念及实用意义 二、合金中的相结构 ◇1.固溶体 置换固溶体 间隙固溶体 固溶体的性能 2.化合物

§1 合金中的相结构 一、合金的基本概念及实用意义 二、合金中的相结构 ❖1．固溶体 ▪ 置换固溶体 ▪ 间隙固溶体 ▪ 固溶体的性能 ❖2．化合物

合金的基本概念 紫合金 通过熔炼,烧结或其它方法,将一种金 属元素同一种或几种其它元素结合在一起 所形成的具有金属特性的新物质,称为合 金 组元 >组成合金的最基本的、独立的物质称为 组元

一、合金的基本概念 合金 ➢通过熔炼，烧结或其它方法，将一种金 属元素同一种或几种其它元素结合在一起 所形成的具有金属特性的新物质，称为合 金。 • 组元 ➢组成合金的最基本的、独立的物质称为 组元

合金中的相结构相关概念 紫相 在金属或合金中,凡成分相同、结构相同并 与其它部分有界面分开的均匀组成部分,均 称之为相 组织 在金属和合金中,在显微镜下能观察到的微 观形貌、图象称为组织,它是由单相物质或 多相物质组合成的,具有一定形态特征的聚 体

合金中的相结构相关概念 相 ➢在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并 与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均 称之为相 • 组织 ➢在金属和合金中，在显微镜下能观察到的微 观形貌、图象称为组织，它是由单相物质或 多相物质组合成的，具有一定形态特征的聚 合体

二、合金中的相结构 固溶体 置换固溶体 间隙固溶体 固溶体的性能 化合物

二、合金中的相结构 ❖固溶体 ▪ 置换固溶体 ▪ 间隙固溶体 ▪ 固溶体的性能 ❖化合物

两种类型的固溶体 紫置换固溶体 间隙固溶体

两种类型的固溶体 置换固溶体 间隙固溶体

置换固溶体 --------一 溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固 溶体称置换固溶体。 溶质原子在溶剂晶格结点上呈无序分布的置换固溶体称 为无序固溶体;溶质原子在溶剂晶格结点上按一定秩序 排列的置换固溶体称有序固溶体。显然,只有当溶质原 子和溶剂原子成一定比例时,才有可能形成有序固溶体 ※此外,按照溶解度的大小,置换固溶体,又可分为无限 置换固溶体和有限置换固溶体

置换固溶体 溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固 溶体称置换固溶体。 溶质原子在溶剂晶格结点上呈无序分布的置换固溶体称 为无序固溶体；溶质原子在溶剂晶格结点上按一定秩序 排列的置换固溶体称有序固溶体。显然，只有当溶质原 子和溶剂原子成一定比例时，才有可能形成有序固溶体。 此外，按照溶解度的大小，置换固溶体，又可分为无限 置换固溶体和有限置换固溶体

间隙固溶体 溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体,即间 隙固溶体,间隙固溶体仍保持着溶剂金属的晶格类型 已有研究表明,当溶质元素的原子直径与溶剂元素的原 子直径之比小于0.59时,易于形成间隙固溶体,而在直 径大小差不多的元素之间易于形成置换固溶体。且溶质一 原子在间隙固溶体中只能呈统计分布,形成无序固溶体 而且当溶剂晶格间隙被溶质原子填充到一定程度后就不 能再继续溶解,多余的溶质原子将以新相出现,因此, 间隙固溶体的溶解总是有限的,间隙固溶体总是有限固 溶体

间隙固溶体 溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体，即间 隙固溶体，间隙固溶体仍保持着溶剂金属的晶格类型。 已有研究表明，当溶质元素的原子直径与溶剂元素的原 子直径之比小于0.59时，易于形成间隙固溶体，而在直 径大小差不多的元素之间易于形成置换固溶体。且溶质 原子在间隙固溶体中只能呈统计分布，形成无序固溶体， 而且当溶剂晶格间隙被溶质原子填充到一定程度后就不 能再继续溶解，多余的溶质原子将以新相出现，因此， 间隙固溶体的溶解总是有限的，间隙固溶体总是有限固 溶体

固溶体的性能 无论置换固溶体,还是间隙固溶体,由于溶质 原子的存在都会使晶格发生畸变,使其性能不 同于原纯金属。 当溶质元素的含量极少时,固溶体的性能与溶 剂金属基本相同。随溶质含量的升高,固溶体 的性能将发生明显改变,其一般情况下,强度、 硬度逐渐升高,而塑性、韧性有所下降,电阻 率升高,导电性逐渐下降等

固溶体的性能 无论置换固溶体，还是间隙固溶体，由于溶质 原子的存在都会使晶格发生畸变，使其性能不 同于原纯金属。 当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能与溶 剂金属基本相同。随溶质含量的升高，固溶体 的性能将发生明显改变，其一般情况下，强度、 硬度逐渐升高，而塑性、韧性有所下降，电阻 率升高，导电性逐渐下降等