【冶金精品文檔】二元合金與相圖-文庫吧在線文庫
【正文】 溶質(zhì)原子在固溶體中 分布是否有規(guī)律 ， 在一定條件 (如成分、溫度等 )下，一些合金的無序固溶體可轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚬倘荏w，這種轉(zhuǎn)變稱為 有序化 。 ②兩組元應(yīng)具有 相近的原子結(jié)構(gòu) ，相差不超過一個價電子，并且在元素周期表中的位置相距很近。 晶格畸變增大 位錯 運動的阻力，使金屬滑移變形變得更加困難，從而提高合金的強(qiáng)度和硬度。 具有相當(dāng)程度的金屬鍵及一定的金屬性質(zhì)的化合物稱為 金屬化合物 ，是一種金屬物質(zhì)； 具有離子鍵，沒有金屬性質(zhì)的化合物，稱為 非金屬化合物 ，如：鋼中 FeS及 MnS屬于一般化合物。正常價化合物具有很高的硬度和脆性，當(dāng)它在固溶體基體上合理分布時，將使合金得到強(qiáng)化，起著強(qiáng)化相的作用。 應(yīng)當(dāng)指出，電子濃度并不是決定電子化合物結(jié)構(gòu)的唯一因素，組成元素的原子大小及其電化學(xué)性質(zhì)對其結(jié)構(gòu)也有影響。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 間隙化合物通常都用下列分子式表示： Me4X(Fe4N， Nb4C)， Me2 X(Ta2C， W2C， Mo2C)，MeX(WC， TiC， TiN)， MeX2(TiH2， ZrH2)等。在滲碳體中 Fe原子 C原子的比例為 3:1，因而這種金屬化合物用 Fe3C來表示。因此也稱合金的平衡狀態(tài)圖。建立相圖最常用的是熱分析法，有時輔之以金相法、膨脹法、 χ射線分析法等等。 ， α固溶體結(jié)晶的過程，也包括生核和長大兩個過程，更趨于呈樹枝狀長大。 由 一種 成分固定的 液相 在恒溫下同時 結(jié)晶 出 兩種 成分和結(jié)構(gòu)都不相同的新的 固相 的過程，稱為 共晶反應(yīng) (eutectic reaction)。 具有這種相圖的合金系主要有： PtAg、 AgSn、AlPt、 CdHg等，應(yīng)用最多的 CuZn、 CuSn、 FeC等合金系中也包含這種類型的相圖。 共析相圖，其形狀和共晶相圖類似。 ③當(dāng)圖中出現(xiàn)水平線時，一條水平線必然連著三個單相區(qū)，這三個單相區(qū)分別處于水平線的兩端或中間。 167。故 鑄造用金屬材料盡可能選用共晶成分附近的合金 。） 合金的使用性能與相圖的關(guān)系 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 合金的 工藝性能 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials ?a. 鑄造性能 — 液態(tài)合金的流動性以及產(chǎn)生縮孔，裂紋的傾向性等。 (4)相區(qū)接觸法則 根據(jù)大量二元狀態(tài)圖分析，可得出如下規(guī)律：在二元合金狀態(tài)圖中，相鄰相區(qū)的相數(shù)相差為一 (點接觸的情況除外 )。 (1)相區(qū)分析的規(guī)律 ①首先確定單相區(qū) ②相圖中除代表兩組元的垂直線以外，若出現(xiàn)另一條垂直線，該線即代表形成一定成分的化合物。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials (4)共析相圖 (eutectoid phase diagram) 自某種均勻一致的 固相 中同時析出 兩種 化學(xué)成分和晶格結(jié)構(gòu)完全不同的 新固相 的轉(zhuǎn)變過程稱為 共析反應(yīng) (eutectoid reaction)。 060313 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials Pb x 1 x 2x 3 x 4Sn3 28232bg36 1 .91d2e1IV0III0II02c341I0123 21 83e39。 1111 ba cb L ?? QL為 L相的質(zhì)量； Qα為 α相的質(zhì)量； b1c a1b1為線段長度，可用其在成分坐標(biāo)上的數(shù)字來度量。 (4)將相同物理意義的點 連接成線 ，標(biāo)出數(shù)字和各區(qū)域內(nèi)所存在的相，即得合金相圖。 由于受到幾何表述的限制，雖然合金系中的組元可以是多個，但是，只能測畫出二元合金的二元相圖和三元合金的三元相圖，三元以上的合金通常是不能直接用相圖來表述。通過調(diào)整固溶體的溶解度和分布于其中的化合物的數(shù)量、大小和分布可以使合金的機(jī)械性能在一個相當(dāng)大的范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而滿足不同的要求。 間隙相具有金屬特性，有極高的熔點和硬度，非常穩(wěn)定，它們的合理存在，可有效地提高合金的強(qiáng)度、熱硬性和耐磨性，是高合金鋼和硬質(zhì)合金的重要組成相。 電子化合物的原子之間為金屬鍵結(jié)合，具有明顯的金屬特性，它的熔點和硬度都很高，但塑性較低，不適合作合金的基體，但卻是合金特別是有色金屬中的重要組成相，與固溶體適當(dāng)配合，可以使合金獲得良好的機(jī)械性能。 正常價化合物化學(xué)成分固定，一般不會形成以化合物為基的固溶體。金屬化合物是各類合金鋼、硬質(zhì)合金和許多有色金屬的重要組成相。在工業(yè)上大量應(yīng)用的耐腐蝕材料、高電阻的電工材料、高磁導(dǎo)率的軟磁材料等都采用固溶體合金。當(dāng)組元原子半徑相差較大時，容易形成間隙 固溶體。 根據(jù)組元相互之間的溶解能力，可形成無限固溶體，也可形成有限固溶體。 間隙固溶體 是指溶質(zhì)元素原子在溶劑晶格中并不占據(jù)晶格結(jié)點上原子的位置，而是嵌入晶格的間隙之
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