2-4合金的結(jié)構(gòu)

2-4合金的結(jié)構(gòu),（一）合金的概念1.合金合金是以一種金屬為基礎(chǔ)，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(yīng)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(jiǎn)單的、最基本的、能夠獨(dú)立存在的元素稱為組元，簡(jiǎn)稱元。組元一般是指元素，但有時(shí)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(gè)或兩個(gè)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(gòu)成一個(gè)合金系統(tǒng)，簡(jiǎn)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(xué)成分、同一晶格形式并以界面分開的各個(gè)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(shí)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(gè)相組成的，合金的組織可以是一個(gè)相或多個(gè)相組成。,所謂相是指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的均勻組成部分。顯微組織實(shí)質(zhì)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(jié)構(gòu)是由合金內(nèi)組元在結(jié)晶時(shí)的相互作用決定的，比純金屬的結(jié)構(gòu)復(fù)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(zhì)互相溶解構(gòu)成的單一均勻的物質(zhì)。例如：銅鎳合金就是以銅(溶劑)和鎳(溶質(zhì))形成的固溶體，固溶體具有與溶劑金屬同樣的晶體結(jié)構(gòu)。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(zhì)。溶質(zhì)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(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)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(zhì)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(zhì)含量增加,固溶體的強(qiáng)度、硬度增加,塑性、韌性下降固溶強(qiáng)化。產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的原因是溶質(zhì)原子使晶格發(fā)生畸變及對(duì)位錯(cuò)的釘扎作用。,與純金屬相比，固溶體的強(qiáng)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(jié)構(gòu)與組成元素的晶體結(jié)構(gòu)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(diǎn)、硬度和脆性，并可用分子式表示其組成。,鐵碳合金中的Fe3C,當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí)，可提高其強(qiáng)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(jī)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(jī)械混合物。組成機(jī)械混合物的物質(zhì)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