1、合金及其結(jié)構(gòu)(一)合金的基本概念：合金是指由兩種或兩種以上金屬元素或金屬與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。例如，鋼和鑄鐵是由鐵和碳組成的合金；黃銅是由銅和鋅組成的合金；硬鋁是由鋁、銅和鎂組成的合金。1.成分：組成合金的最基本和獨(dú)立的物質(zhì)。例如，普通黃銅由銅和鋅組成，稱(chēng)為二元合金，而硬鋁由鋁、銅和鎂組成，稱(chēng)為三元合金。成分是構(gòu)成合金的元素。2.合金的組織結(jié)構(gòu)。2.相：系統(tǒng)內(nèi)物理和化學(xué)性質(zhì)完全一致的部分稱(chēng)為相。合金中成分、結(jié)構(gòu)和性能相同的成分稱(chēng)為相。在特定條件下，相之間有明顯的界面，系統(tǒng)中相的總數(shù)稱(chēng)為相數(shù)，用p. Gas表示：通常為一相。液體：根據(jù)其混溶性，它可以有1、2和3相。固體：當(dāng)有幾種

2、物質(zhì)時(shí)，有幾個(gè)階段，如水泥生料。但是如果它是固溶體和金屬化合物，它就是一個(gè)相。區(qū)別：相位和分量不是一個(gè)概念。例如，一個(gè)含有水蒸氣、液態(tài)水和冰的系統(tǒng)是一個(gè)三相系統(tǒng)，盡管在這個(gè)系統(tǒng)中只有一種組分水。3。微觀(guān)結(jié)構(gòu)：合金中不同相相互結(jié)合的狀態(tài)。不同數(shù)量、尺寸和分布的不同相形成不同的合金結(jié)構(gòu)。單相組織：由單相組成的組織。多相組織：由不同階段組成的組織。(2)根據(jù)合金中各組分的不同組合方式，合金的微觀(guān)結(jié)構(gòu)可分為固溶體、金屬化合物和混合物。1.固溶體：所謂固溶體是指由溶解在金屬溶劑晶格中的溶質(zhì)原子組成的合金相。這兩種組分在液態(tài)和固態(tài)下相互溶解，形成均勻的物質(zhì)。當(dāng)形成固溶體時(shí)，溶劑含量大，溶質(zhì)含量??；溶劑的晶

3、格是固溶體的晶格。根據(jù)溶質(zhì)原子在晶格中的不同位置，固溶體的分類(lèi)可分為置換固溶體和間隙固溶體。1.溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的節(jié)點(diǎn)位置形成的固溶體稱(chēng)為置換固溶體。當(dāng)溶劑和溶質(zhì)的原子直徑相差不大時(shí)，一般在15以?xún)?nèi)，元素周期表的位置相似，容易形成置換固溶體。銅鎳二元合金形成置換固溶體，鎳原子可以在銅晶格的任何位置取代銅原子。間隙固溶體由分布在溶劑晶格間隙中的溶質(zhì)原子形成的固溶體稱(chēng)為間隙固溶體。間隙固溶體的溶劑是直徑較大的過(guò)渡金屬，而溶質(zhì)是直徑較小的非金屬元素，如碳和氫。形成條件是溶質(zhì)原子與溶劑原子的直徑比必須小于0.59。例如，在鐵-碳合金中，由鐵和碳形成的固溶體鐵素體和奧氏體是間隙固溶體。另外，根據(jù)溶

4、質(zhì)元素在固溶體中的溶解度，可以分為有限固溶體和無(wú)限固溶體。然而，只有置換固溶體才可能變成無(wú)限固溶體。溶解度與溫度有關(guān)。溫度越高，溶解度越大。當(dāng)溶質(zhì)含量較小時(shí)，固溶體的性能與溶劑金屬基本相同。然而，隨著溶質(zhì)含量的增加，金屬的強(qiáng)度和硬度將增加，而塑性和韌性將降低。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為固溶強(qiáng)化。置換固溶體和間隙固溶體都會(huì)產(chǎn)生固溶體強(qiáng)化現(xiàn)象。適當(dāng)控制溶質(zhì)含量可以明顯提高強(qiáng)度和硬度，同時(shí)還能保證足夠高的塑性和韌性，因此固溶體一般具有較好的綜合力學(xué)性能。因此，需要具有綜合力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料，這些材料幾乎都以固溶體為基礎(chǔ)相。這就是為什么固溶強(qiáng)化已成為一種重要的強(qiáng)化方法，并在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。注：變形強(qiáng)化，解決方案其性能特點(diǎn)是高熔點(diǎn)、高硬度、高脆性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí)，通?？梢蕴岣吆辖鸬挠捕群湍湍バ?，但塑性和韌性會(huì)降低。金屬化合物是許多合金的重要組成相?；旌衔锸莾煞N或兩種以上物質(zhì)的混合物兩種或兩種以上純物質(zhì)(簡(jiǎn)單物質(zhì)或化