【冶金精品文檔】二元合金與相圖(完整版)
【正文】 中(右圖 )。 固態(tài)合金相結(jié)構(gòu) 合金是如何生產(chǎn)的？ 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 在金屬或合金中，凡 成分 相同， 結(jié)構(gòu) 相同并與其它部分有 界面分開(kāi) 的 均勻 組成部分，稱(chēng)之為 相 (phase)。目前人們所配制的合金達(dá)數(shù)萬(wàn)種之多，合金的性能不僅在強(qiáng)度、硬度等機(jī)械性能方面比純金屬高許多，而且某些合金還具有特殊的電、磁、耐熱、耐蝕等物理化學(xué)性能。合金稱(chēng)為 多元 合金。 組元 (constituent)是組成合金獨(dú)立的、最基本的單元，簡(jiǎn)稱(chēng)元。 但是幾乎各種純金屬的 機(jī)械性能 都比較差，不宜制作對(duì)機(jī)械性能要求較高的各種機(jī)械零件和工具。 合金的結(jié)晶同樣 遵循 生核與核長(zhǎng)大的結(jié)晶基本規(guī)律，所不同的是，由于在合金中組元原子之間相互發(fā)生作用，使得合金結(jié)晶后生成的結(jié)晶產(chǎn)物是含有兩種或多種元素的小晶體 (晶粒 )，小晶體相互之間有界面 (晶界 )分開(kāi)。 與固溶體晶格相同的組元即結(jié)構(gòu)被保持的組元，稱(chēng)之為 溶劑 ，一般在合金中含量較多； 溶入溶劑的元素即結(jié)構(gòu)被破壞的其余組元稱(chēng)之為 溶質(zhì) ，一般含量較少。 無(wú)序固溶體： 有序固溶體： 固溶體分類(lèi) 溶質(zhì)原子無(wú)規(guī)則地分布在溶劑晶格中，稱(chēng)為 無(wú)序 固溶體；如：銅鎳置換固溶體 某些合金中，由于緩冷或在某一溫度下長(zhǎng)時(shí)間停留，溶質(zhì)原子有規(guī)則地分布在固溶體中，稱(chēng)為 有序 固溶體。 ③兩組元的 原子半徑 (或晶格常數(shù) )之差不超過(guò) 15%；而鐵基合金中，只有當(dāng)它們的原子半徑之差不超過(guò)8%時(shí)，才形成無(wú)限固溶體。這種通過(guò)形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象，稱(chēng)為固溶強(qiáng)化 (solution strength)。 在合金中，金屬化合物可以成為合金材料的基本組成相，而非金屬化合物是合金原料或熔煉過(guò)程中帶來(lái)的雜質(zhì)，它們數(shù)量雖少，對(duì)合金性能影響卻很壞，因而是不希望有的，一般稱(chēng)為非金屬雜質(zhì)，需要去除。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials (2)電子化合物 電子化合物 (electron pound)不遵守化合價(jià)規(guī)律，而是服從 電子濃度 (化合物中價(jià)電子數(shù)與原子數(shù)之比 )規(guī)律，它們由 Ⅰ B族或過(guò)渡族元素與 Ⅱ B族、 Ⅲ A族、 Ⅳ A族、Ⅴ A族元素 所組成。 可用化學(xué)式表示，實(shí)際上是一個(gè)成分可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)的相，可以溶解一定的組元，形成以電子化合物為基的固溶體。 Me表示金屬原子， X表示非金屬原子。 鐵原子可以部分地被錳、鉻、鉬、鎢等金屬原子所置換，形成以滲碳體為基的固溶體，如 (Fe、 Mn)3C、 (Fe、 Cr)3C等等，稱(chēng)為 合金滲碳體 。 相圖 是表示在平衡狀態(tài)下合金的化學(xué) 成分、相、組織與溫度 的關(guān)系圖。 下面以 CuNi合金為例，簡(jiǎn)單介紹用熱分析法建立二元合金相圖的過(guò)程。 ，即為一個(gè)變溫結(jié)晶過(guò)程。所生成的兩相混合物稱(chēng)為共晶體 (eutectic)。因此，二元包晶相圖也是二元合金相圖的一種基本形式。 d點(diǎn)成分的合金從液相經(jīng)過(guò)勻晶反應(yīng)生成 γ相后，繼續(xù)冷卻到d點(diǎn)溫度時(shí)，發(fā)生恒溫反應(yīng)，同時(shí)析出 c點(diǎn)成分的 α相和 e點(diǎn)成分的 β相。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials (2)兩相區(qū)的確定 ①兩個(gè)單相區(qū)之間，必夾有一個(gè)兩相區(qū)，根據(jù)杠桿定律，該兩相區(qū)必定由相鄰相區(qū)的兩個(gè)相所組成。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 合金性能與相圖的關(guān)系 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 ? 溶質(zhì)元素 →晶格畸變大 →強(qiáng)度、硬度 ↑，（ 50%↑最大） ? 復(fù)相組織區(qū)域內(nèi)（如共晶轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)），合金的強(qiáng)度和硬度隨成分的變化呈直線關(guān)系，大致是兩相性能的算術(shù)平均值。 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials END Of ch3 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 23:27:28 機(jī)電工程學(xué)院 Engineering Materials 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。組成相或組織組成物越細(xì)密，強(qiáng)度越高（共晶點(diǎn)處，共晶組織呈細(xì)小、均勻細(xì)密的復(fù)相組織，強(qiáng)度可達(dá)最高值。 (3)三相水平線分析 在二元相圖中，水平線是三相平衡線。 現(xiàn)將二元相圖讀圖法簡(jiǎn)單歸納如下。發(fā)生包晶反應(yīng)時(shí)有三相共存，它們的成分確定，反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行。 組織組成物可
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