合金二元相图.pdf

合金合金合金合金、、二元相图二元相图二元相图二元相图 刘刘国国宁宁 主要内容主要内容主要内容主要内容  固态合金结构固态合金结构 固溶体、金属间化合物固溶体、金属间化合物  二元合金相图二元合金相图 合金相图的建立、匀晶相图合金相图的建立、匀晶相图  相图与合金性能的关系相图与合金性能的关系 重点内容重点内容重点内容重点内容 匀晶相图匀晶相图 共晶相图共晶相图共晶相图共晶相图 杠杆定律杠杆定律杠杆定律杠杆定律 相的概念相的概念相的概念相的概念 工业纯铁（单相） 钢钢 （（多相多相）） 固溶体固溶体固溶体固溶体、、金属化合物金属化合物金属化合物金属化合物 固溶体固溶体固溶体固溶体：：晶体结构与其某晶体结构与其某晶体结构与其某晶体结构与其某一一组元相同的相组元相同的相组元相同的相组元相同的相。。 金属化合物：金属化合物： 组元之间形成的新相组元之间形成的新相，， 其结构不同于任何组元其结构不同于任何组元。。 固溶体固溶体固溶体固溶体（分类）（分类） ((固态固态)) 固溶体固溶体固溶体固溶体（置换）（置换） a 负畸变 b 正畸变 固溶体固溶体固溶体固溶体（间隙）（间隙） 定义定义 溶解度溶解度 溶质原子溶于固溶体中的量称为固溶体的浓度溶质原子溶于固溶体中的量称为固溶体的浓度，一般用重量百般用重量百 分比表示，即 也可以用原子百分比表示，即 影响固溶体类型影响固溶体类型影响固溶体类型影响固溶体类型、、溶解度的因素溶解度的因素溶解度的因素溶解度的因素  影响固溶体类型、溶解度的因素影响固溶体类型、溶解度的因素 晶格类型晶格类型晶格类型晶格类型 原子尺寸原子尺寸 电化学性电化学性电化学性电化学性 （（（（电负性电负性电负性电负性）））） 电子浓度电子浓度  固溶体的形成对金属性能的影响固溶体的形成对金属性能的影响固溶体的形成对金属性能的影响固溶体的形成对金属性能的影响 固溶强化固溶强化固溶强化固溶强化 尺寸因素 在置换固溶体中，溶质原子的尺寸和溶剂相近，溶解度也 愈大，Δr 小于15% 时才有利于形成置换固溶体，要能达到无 限互溶限互溶，ΔΔr 的值还要小的值还要小一些些。 间隙固溶体的形成的基本条件 D /D 0.59。在间隙固溶 质 剂 体中体中，显然显然 DD /D/D 愈小愈小，即溶质原子的尺寸愈小即溶质原子的尺寸愈小，溶解度也大溶解度也大。 质 剂 间隙固溶体只能有限溶解。 晶体结构因素晶体结构因素 组元间晶体结构相同时，固溶度一般都较大，而且才有可 能形成无限固溶体能形成无限固溶体。。 若组元间的晶体结构不同若组元间的晶体结构不同，，便只能生成有限固溶体便只能生成有限固溶体。。 电负性差电负性差 电负性为这些元素的原子自其它原子夺取电子而变电负性为这些元素的原子自其它原子夺取电子而变 为负离子的能力。反映两元素的化学性能差别。 两元素间电负性差越小，则越容易形成固溶体，且 所形成的固溶体的溶解度也就越大；随两元素间电负性 差增大差增大，溶解度减小溶解度减小，当其差别很大