2-4合金的結構

2-4合金的結構,（一）合金的概念1.合金合金是以一種金屬為基礎，加入其它金屬或非金屬，經(jīng)過熔合而獲得的具有金屬特性的材料。即合金是由兩種或兩種以上的元素所組成的金屬材料。例如，工業(yè)上廣泛應用的鋼鐵材料就是鐵和碳組成的合金。2.組元組成合金最簡單的、最基本的、能夠獨立存在的元素稱為組元，簡稱元。組元一般是指元素，但有時穩(wěn)定的化合物也可以作為組元，如Fe3C、Al2O3、CaO等。合金按組元的數(shù)目可分為二元合金、三元合金及多元合金。,3.合金系由兩個或兩個以上組元按不同比例配制成一系列不同成分的合金，這一系列合金構成一個合金系統(tǒng)，簡稱合金系。例如黃銅是由銅和鋅組成的二元合金系。4.相合金中具有同一化學成分、同一晶格形式并以界面分開的各個均勻組成部分稱為相。如均勻的液體稱為單相，液相和固相同時存在則稱為兩相。5.組織由單相或多相組成的具有一定形態(tài)的聚合物。純金屬的組織是由一個相組成的，合金的組織可以是一個相或多個相組成。,所謂相是指金屬或合金中凡成分相同、結構相同，并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。顯微組織實質上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。,（二）合金的基本組成物合金的結構是由合金內組元在結晶時的相互作用決定的，比純金屬的結構復雜的多。兩種或兩種以上的組元相互作用可以形成三種基本組成物：1、固溶體固溶體就是在固態(tài)下兩種或兩種以上的物質互相溶解構成的單一均勻的物質。例如：銅鎳合金就是以銅(溶劑)和鎳(溶質)形成的固溶體，固溶體具有與溶劑金屬同樣的晶體結構。碳及許多元素的原子能夠溶解于鐵，鐵是溶劑，碳或其他元素是溶質。溶質原子溶入溶劑晶格而仍保持溶劑晶格類型,置換固溶體溶質原子占據(jù)溶劑晶格某些結點位置所形成的固溶體。,黃銅置換固溶體組織,間隙固溶體溶質原子嵌入溶劑晶格間隙所形成的固溶體。,固溶體的性能隨溶質含量增加,固溶體的強度、硬度增加,塑性、韌性下降固溶強化。產(chǎn)生固溶強化的原因是溶質原子使晶格發(fā)生畸變及對位錯的釘扎作用。,與純金屬相比，固溶體的強度、硬度高，塑性、韌性低。但與化合物相比，其硬度要低得多，而塑性和韌性則要高得多。,2、金屬化合物合金中其晶體結構與組成元素的晶體結構均不相同的固相稱金屬化合物。金屬化合物具有較高的熔點、硬度和脆性，并可用分子式表示其組成。,鐵碳合金中的Fe3C,當合金中出現(xiàn)金屬化合物時，可提高其強度、硬度和耐磨性，但降低塑性。金屬化合物也是合金的重要組成相。,3、機械混合物組成合金的各組元在固態(tài)下既互不溶解，又不形成化合物，而是按一定的重量比例以混合方式存在著，形成各組元晶體的機械混合物。組成機械混合物的物質可能是純組元、固溶體或者是化合物各自的混合物，也可以是它們之間的混合物。絕大多數(shù)工業(yè)用合金都是混合物，它們的性能決定于組成混合物各部分的性能和組