工程材料及應用(4)-展示頁
2025-01-02 23:17本頁面
【正文】 溶劑 solvent 能保持晶格組元（一般把含量較高的組元稱為溶劑） 溶質 solute 失掉晶格的組元 固溶體的分類：置換 固溶體 。間隙 固溶體 固溶體中的晶格畸變 固溶體的示意圖 （一）、置換固溶體 Substitutional Solid Solution 置換固溶體 指溶質原子位于溶劑晶格的某些結點位置而形成的固溶體 . Ⅰ 、溶質原子 在置換固溶體中的 作用： 1)、 晶格畸變 隨溶質原子濃度增加，晶格畸變增大，強度和硬度升高 . 圖 41 置換固溶體的晶格結構示意圖 固溶強化 溶質原子使固溶體的強度和硬度升高的現(xiàn)象 . 固溶體的濃度 溶質原子溶入固溶體中的量 濃度用 重量百分比 或 原子百分比 表示 . 溶解度 solubility 在一定的條件下，溶質元素在固溶體中的 極限濃度 . 有限置換固溶體 溶質原子在固溶體中的濃度有一定限度，超過這個限度，就會生成化合物或另一種固溶體 . 無限置換固溶體 在任何溫度下，組元之間可以任意比例，互相溶解的固溶體 . 如 CuNi . FeCr等合金 Ⅱ 、決定固溶體溶解度的因素： 晶格類型 晶格類型相同 溶質原子可能連續(xù)不斷地置換溶劑原子 一直到溶劑原子完全被溶質原子所置換 . 晶格類型不同： 只能形成有限固溶體 . 組元原子直徑的相對大小 組元間原子直徑差別愈大 ,則晶格的畸變愈大 ,晶格的畸變能愈高 。 只有組元的原子直徑差別不大時 ,才有可能形成無限固溶體 。 (Fe、 Cr)3C 稱為 合金滲碳體 合金滲碳體 : 是金屬鍵結合 ,很高的熔點和硬度 , 是高合金工具鋼的重要組成相 . 第二節(jié)、二元合金相圖 The Binary Alloy Phase Diagram 相圖 diagram 是一種簡明的示意圖，它清楚地表明了合金系中各種相的平衡條件以及相與相之間的關系 內部條件： 指合金的化學成分 化學成分： 決定合金組元原子或分子之間的結合形式、性質和大小 外部條件： 指溫度和壓力 溫度和壓力： 決定原子或分子熱運動的強弱程度和相穩(wěn)定程度 . 小結： 控制合金的成分、溫度和壓力 ,可以控制不同合金中的相或組織 . 相圖中相是平衡相 ,它不反映時間因素的影響 . 通常的相圖： 是在常壓下測定的 ,不存在壓力的作用 . 組元 Component 組元 組成合金的最簡單、最基本、能夠獨立存在的物質 . 在大多數(shù)情況下： 組元就是元素 ,不分解的穩(wěn)定化合物也可以作為組元 . Fe3C 就是組元 . 合金系 Alloy System 合金系 由給定組元配制成一系列成分不同的合金，這些合金組成一個合金系統(tǒng) 如：二元系、三元系、多元系 平衡（相平衡） Phase Equilibrium 平衡（相平衡） 在合金系中參與結晶或相變過程的各相之間的相對重量和相的濃度不再改變的狀態(tài) 一、二元相圖的建立 現(xiàn)在使用的合金相圖都是用實驗方法測定的 測定相圖的方法有： 熱分析法 thermal analysis 膨脹法 dilatometry method 電阻法 electrical resistivity method 磁性測定法 magnaflux method X射線結構分析法 Xray diffraction method 金相分析法 metallographic method 硬度測定法 hardness method 熱分析法 繪制相圖方法 : 實驗測定一系列合金狀態(tài)變化的 臨界點 , 根據(jù)這些數(shù)據(jù) ,繪制出狀態(tài)圖中所有的 線條 . 配制 五 組成分不同的 CuNi合金 測出 五 組 成分的冷卻曲線 找出 五組 成分的臨界點 將各臨界點標在以溫度為縱坐標，以成分為橫坐標的圖，將同類臨界點連接起來，就獲得 CuNi合金相圖 合金成分 含量 Ni% 0 25 50 75 100 上臨界溫度 開始溫度 ℃ 1083 1175 1260 1450 1455 下臨界溫度 終了溫度 ℃ 1083 1130 1195 1270 1455 CuNi合金的成分和臨界點 溫 度 ℃ 時間 時間 Cu 25 50 75 Ni Ni， % 1083 1455 L L+α α Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 圖 47CuNi的冷卻曲線及相圖 1175 1260 1340 1130 1195 1270 第二章 圖表相圖建立示意圖 用熱分析法建立 CuNi相圖 a）冷卻曲線 b）相圖 CuNi相圖
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