固溶处理..ppt

晶体的特征(1) 具有整齐规则的几何外形(2) 具有固定的熔点(3) 有各向异性质点(分子、原子或离子)在空间有规则地排列成的,具有整齐的外形,以多面体出现的固体物质叫晶体。晶体: 金属晶体金属晶体的晶格结点上排列着金属原子或金属阳离子,在结点的间隙中有许多从金属原子上“脱落下来”的自由电子,整个晶体靠共用一些自由电子结合起来,所以质点间的作用力是很强的金属键力。金属键——由许多原子或离子共用一些能够不停地运动的自由电子而形成的特殊形式的共价键,叫金属键。自由电子+金属离子金属原子++++++++++ +++++ ++++++ ??合金合金(alloy)---- (alloy)---- 两种或两种以上的金属或金属与非金两种或两种以上的金属或金属与非金属经冶炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的属经冶炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。组元物质。组元---- ---- 组成合金的基本单元。组元可以是金属组成合金的基本单元。组元可以是金属和非金属和非金属, ,也可以是化合物也可以是化合物??相相(phase)---- (phase)---- 合金中具有同一聚集状态合金中具有同一聚集状态, ,同一化学成分、同一化学成分、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。合金相结构合金相结构相分类相分类: :固溶体和中间相固溶体和中间相( (金属间化合物金属间化合物) ) ?中间相是合金组元间发生相互作用而形成的一种新相,它可以是化合物,也可以是以化合物为基的固溶体(二次固溶体),一般可以用化学分子式来表示,但不一定符合化合价规律。?中间相中原子的结合方式为金属键与其它结合键相混合的方式。它们都具有金属特性。?钢中 Fe 3C、铝铜合金中 CuAl 、黄铜中 CuZn 、半导体中 GaAs 、形状记忆合金中 NiTi 和CuZn 、核反应堆材料中 Zr 3Al、储氢能源材料中 LaNi 5等都是属于中间相(金属间化合物) 。?中间相分类:正常价化合物、电子化合物、原子尺寸有关化的化合物(间隙相、间隙化合物、 TCP 相) 。正常价化合物( pound )是一些金属与电负性较强的Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ族的一些元素按照化学上的原子价规律所形成的化合物。其特点是符合化合物规律。具有严格的化合比、成分固定不变,成分可用化学式表示,一般为 AB 型、 AB 2型或 A 2B型。正常价化合物的晶体结构通常对应于同类分子式的离子化合物结构。例如:A 2B型 Mg 2 Pb Mg 2 Sn Mg 2 Ge Mg 2 Si AB 型 MgS MnS FeS NaCl 型: Mg(Ca,Sr Ba)Se AB 2: AuAl ( pound )是由ⅠB族( Cu 、 Au 、 Ag )或过渡族金属( Fe 、 Co 、 Ni)与ⅡB、ⅢB、ⅣB族元素形成的金属化合物。电子价化合物的特点是不遵循原子价规律、电子浓度是决定其晶体结构的主要因素。电子浓度相同,相的晶体结构类型相同。固溶体是以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。 固溶体一、固溶体分类一、固溶体分类(1) 按溶质原子在点阵中所占位置分为: 置换固溶体(substitutional solid solution) :溶质原子置换了溶剂点阵中部分溶剂原子。金属和金属形成的固溶体都是置换式的。如, Cu-Zn 系中的α和η固溶体都是置换式固溶体。在金属氧化物中,主要发生在金属离子位置上的置换,如: MgO-CaO , MgO-CoO , PbZrO 3 -PbTiO 3, Al 2O 3 -Cr 2O 3等。间隙固溶体(interstitial solid solution) :溶质原子分布于溶剂晶格间隙中。金属和非金属元素 H、B、C、N等形成的固溶体都是间隙式的。如,在 Fe-C 系的α固溶体中,碳原子就位于铁原子的 BCC 点阵的八面体间隙中。固溶体的两种类型(置换和间隙) 点阵畸变间隙固溶体间隙溶质引起与间隙固溶体间隙溶质引起与置换固溶体大小溶质原子引起的点阵畸变与的点阵畸变置换固溶体大小溶质原子引起的点阵畸变与的点阵畸变晶格畸变能:点阵畸变使晶体能量升高,这种升高的能量即为晶格畸变能。 23)(8 A BABr rr Gr ???'?在局部范围,原子偏离其正常的点阵平衡位置,造成点阵畸变。在金属材料中, 点阵畸变会使得晶体能量升高,阻碍位错的运动, 产生材料的强化,韧性降低。