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1、第三章 合金的结构与结晶,1 合金的结构,有关合金的基本概念,总是以一种金属元素为溶剂，另一种或多种元素为溶质 保有溶剂的晶格结构 成分可在一定范围内变化，性能随成分的变化而变化 产生晶格畸变,特征,合金组元在固态能相互溶解所形成的一种均匀的相,概念,1、固溶体,固溶体的分类：,置换固溶体,间隙固溶体,影响固溶体类型、溶解度的因素 晶格类型原子尺寸电化学性（电负性）电子浓度（价电子数与原子数的比值）固溶体的形成对金属性能的影响,因形成固溶体而使合金强度硬度升高、塑性韧性下降的现象,固溶强化：,关于固溶强化,概念：,合金组元之间通过化合作用所形成的一种相对稳定的相,分类：,金属化合物具有金属性质
2、，直接对合金性能产生影响,非金属化合物脆性大，一般为杂质,特征：,可以用化学式（AmBn）表示，但不一定遵守化合价规律 正常价化合物：Mg2Si Mg2Pb 电子价化合物：CuZn Cu5Zn8 CuZn3 间隙化合物：WC VC Fe3C Cr23C6,Fe3C,2、化合物,VC,一定程度上具有金属的性质 晶格结构完全不同于任一组元 熔点高、硬而脆,特征：,可以用化学式（AmBn）表示，但不一定遵守化合价规律,对合金性能的影响：,弥散分布片状分布网状分布,、H 有一定的()、ak,H、()、ak,、H()、ak,2、化合物,成分、温度、压力,用图解的方法表示合金的状态（相）与成分、温度之间的
3、关系,结晶或相变过程中，各相成分及相对重量不再改 变时所达到的一种动态平衡,2 合金的结晶过程,平衡相图,有关相图的基本概念,相平衡,相图（状态图）,影响合金中组织形态的因素,建立合金系测定冷却曲线，找出相变临界点将各相变点对应在成分温度坐标图上，并连接具有相同意义的点,相图的建立（热分析法）,相图的建立过程,用图解的方法表示合金的状态（相）与成分、温度之间的关系,相图（状态图）,相图的建立过程,相图的建立（热分析法）,建立合金系,测量合金的冷却曲线,连接临界点,匀晶相图相图分析特点合金的结晶过程(绘制冷却曲线)实例：Cu-Ni,Fe-Cr,Ag-Au,Cr-Mo,W-Mo,L、两相均能无限互
4、溶,A,B,L,L+,1,3,2,T/,k,典型二元合金相图,匀晶相图的结晶过程,Cu,Ni,确定合金冷却过程中L、的成分杠杆定律确定L、的相对重量,A,B,L,1,3,2,2,3,4,4,4,液相成分沿液相线变化固相成分沿固相线变化,典型二元合金相图,设：m=1,晶内偏析,典型二元合金相图,A,B,L,1,3,2,2,3,4,4,4,消除方法：扩散退火,平衡结晶的匀晶合金组织,Cu-30%Ni合金的非平衡结晶组织,共晶相图特点共晶反应,液相无限互溶、固相有限互溶；E点发生共晶反应,：以Pb为溶剂、Sn为溶质的固溶体,：以Sn为溶剂、Pb为溶质的固溶体,典型二元合金相图,恒温,共晶体形貌,层片
5、状（Al-CuAl2，定向凝固）,棒状或条状（Sb-MnSb，横截面）,球状或短棒状（Cu-CuO）,针状（Al-Si）,螺旋状（Zn-Mg）,Fe-C(石墨)的共晶组织,共晶相图相图分析,B,C,D,F,E,A,L,G,Pb,Sn,+,L+,L+,温度,wSn（%）,典型二元合金相图,共析相图特点共析反应相图分析,d 点发生共析反应,典型二元合金相图,恒温,包晶相图特点包晶反应相图分析,D点发生包晶反应,典型二元合金相图,Al-Zn73合金组织,恒温,典型二元合金相图,形成稳定化合物二元合金的相图,使用性能与相图的关系,典型二元合金相图,合金性能与相图的关系,工艺性能与相图的关系,典型二元合金相图,合金性能与相图的关系,本章思考题,P40 T1、2、3、4、7,
