【正文】 的固溶度，即 Co↓→ β ↑ ； 溫度低，即 T↓→ β ↑ 。 2) 較基體原子小的代位原子趨向于缺陷區(qū)受壓縮的點陣 。 3) 2) 晶體缺陷處點陣畸變嚴重 ,具有較高能量 。 ? 合金元素對相圖固溶體區(qū)域的影響 擴大奧氏體區(qū)： C、 N、 Co、 Ni、 Mn、 Cu 右圖 :奧氏體形成元素 Mn對相圖的影響 (低溫、低碳 ) 右圖 : 鐵素體形成元素 Cr對鐵碳合金相圖的影響 (高溫、低碳 ) 縮小奧氏體區(qū)： Cr、 Mo、 W、 V、 Ti、 Si、 Al ? 合金元素對共析溫度的影響 727℃ 縮小 γ區(qū) 擴大 γ區(qū) ? 合金元素對共析含碳量的影響 ％ 第二節(jié) 合金元素與晶體缺陷的相互作用 從系統(tǒng)的能量考慮 ,基于原子的尺寸因素和電子因素等因素 ,合金元素將與這些晶體缺陷產(chǎn)生相互作用 .以下是兩種主要的作用方式 : 晶界偏聚 : 溶質(zhì)原子與界面結(jié)合 。第一章 鋼鐵中的合金元素 第一節(jié) 合金元素對合金相圖的影響 第二節(jié) 合金元素與晶體缺陷的相互作用 第三節(jié) 合金中的化合物 第四節(jié) 合金元素對鋼在加熱時轉(zhuǎn)變的影響 第五節(jié) 合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 第六節(jié) 合金元素對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響 ? 鋼鐵合金化的必要性 碳鋼缺點 : 淬透性不高、耐回火性較差和不能滿足更高的力學(xué)性能要求或某些特殊性能（如耐熱、耐蝕）等； 合金鋼 : 有意加入合金元素，克服了碳鋼使用性能的不 足，從而可在重要或某些特殊場合下使用。 碳鋼 : 性能較好、容易加工、成本低廉，工程上應(yīng)用最廣、使用量最大（ 90%）； 第一節(jié) 合金元素對合金相圖的影響 ? 鋼中的合金元素 鋼中合金元素的存在方式： 1) 固 溶：合金鐵素體 2) 合金滲碳體：如 (Fe、 Mn)3C 、 (Fe、 W)3C 3) 合金碳化物： VC、 TiC、 WC、 MoC、 Cr7C Cr23C6 常用合金元素： Mn、 Si、 Cr、 Mo、 W、 V、 Ti、 Nb、Zr、 Ni、 RE(稀土 ) 等 。 柯氏氣團 : 溶質(zhì)原子與位錯作用 . ? 相互作用的方式 產(chǎn)生晶界偏聚和柯氏氣團的主要原因是溶質(zhì)原子與基 體原子的彈性作用 .概括起來有以下幾點 : 1) 溶質(zhì)原子在完整晶體中內(nèi)引起的畸變能很高 (主要是與 2) 基體原子之間存在尺寸差異等 )。 4) 3) 溶質(zhì)原子向晶體缺陷處遷移 ,可松弛點陣畸變 (以較小 5) 的點陣畸變形式存在 ),有利于系統(tǒng)能量的降低 . ? 相互作用機理 溶質(zhì)原子的偏聚是一個自發(fā)過程 ,其 一般規(guī)律 是 : 1) 較基體原子大的代位原子趨向于缺陷區(qū)受膨脹的點陣 。 3) 間隙原子趨向于缺陷區(qū)受膨脹的點陣間隙位置 . 4) 溶質(zhì)原子的以上行為都是為了使點陣得到松弛 ,從而 5) 降低系統(tǒng)的內(nèi)能 . 不同溶質(zhì)原子在位錯周圍的分布狀態(tài) 晶界區(qū)溶質(zhì)偏聚的函數(shù)表達式： ? 晶界偏聚的影響因素 )RTEexp(0g ??CCβ其中， Cg￣￣￣ 偏聚在晶界區(qū)的溶質(zhì)濃度； C0 ￣￣￣ 基體中的溶質(zhì)濃度； β ￣￣￣ 晶界區(qū)的溶質(zhì)原子富集系數(shù)，表征溶質(zhì)的晶 偏聚傾向。 備注：固溶度是合金尺寸因素和電子因素的綜合體現(xiàn)。 ? 各種溶質(zhì)元素在晶界偏聚中的相互影響 偏聚位置的競爭， E越大的元素有限偏聚 ； 如 Ce（鈰）＞ P 影響晶界偏聚的速度 ； 如 Ce能減慢 Sb在 Fe晶界的偏聚速度 影響偏聚元素在晶內(nèi)的溶解度 ； 如 La（鑭）的存在，降低了 P和 Sn在晶內(nèi)的溶解度 出現(xiàn)共偏聚 。 合金中的化合物主要有兩大類：一是 C或 N與合金元素反應(yīng)形成的 碳化物和氮化物 ；二是合金元素之間和合金元素與鐵之間形成的 σ 相、 AB2相及 AB3相 。 d層電子越少，碳化物和氮化物的穩(wěn)定性越高 或 生成熱 Δ H越大，碳化物和氮化物越穩(wěn)定 。 碳化物的點陣結(jié)構(gòu) W Ta Hf Mo Nb Zr Ni Co Fe Mn Cr V Ti Ⅷ Ⅶ Ⅵ Ⅴ Ⅳ 簡 單密 排 復(fù) 雜密 排 點陣結(jié)構(gòu)判據(jù)： rx/rM＜ 簡單密排結(jié)構(gòu) rx/rM＞ 復(fù)雜密排結(jié)構(gòu) ? 碳化物和氮化物的類型 簡單密排碳化物或氮化物 ： 以 MeC、 MeN和 Me2C、 Me2N為主 （合金元素含量少時） 復(fù)雜密排碳化物 ： 以 Me3C、 Me7C Me23C6為主 （合金元素含量多時） 復(fù)式碳化物 ： 金屬原子部分替換，如 Fe3W3C、 Fe21Mo2C6 碳氮化物 ： C和 N原子部分替換，如 Ti(C,N)、 (Cr,Fe)23(C,N)6等 ? σ 相 特點 屬于正方晶系，硬度大，能顯著降低合金的塑性和韌 性，應(yīng)合理設(shè)計合金成分來避免 σ 相出現(xiàn)。 Nv＝ ++++(Cr+Mo+W) +(V+Nb+Ta)+(Ti+Si)+ 不出現(xiàn) σ 相： Nv＜ ? AB2相（拉維斯相） 特點 鋼和合金中的主要 AB2相是具有復(fù)雜六方的 MgZn2型， 如 MoFe TiFe2等，它是耐熱鋼和合金中的一種強化相。 形成規(guī)律 在周期表中，符合原子尺寸 dA : dB＝ : 1的任 意兩族元素，都能形成 AB2相。