《铁碳合金相图上》PPT课件.ppt

工程材料及热工处理
第四章 铁碳合金相图
主讲人： 刘 怿 凡
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几个重要概念
§ 固态合金的相结构



两种或两种以上的金属，或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质
组成合金的最基本的独立物质称为组元，可以是组成合金的元素，也可以是化合物，有二元、三元等。
在合金中，凡成分相同、结构相同并以明显界面相互分开的均匀组成部分，是合金中最基本的组成部分。
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§ 固态合金的相结构


由相同组元配制的一系列成分不同的合金，组成一个合金系统。
用肉眼或显微镜观察到的金属材料的内部情景，包括晶粒的大小、形状、相对数量和相对分布。“特殊形态的微观形貌”
合金组织中的相结构决定合金的性能
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§ 固态合金的相结构
合金的相结构
晶体结构、原子结构不同、组元相互作用不同——不同相结构
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§ 固态合金的相结构
一、固溶体
——组元间相互溶解，溶质原子溶入固态溶剂。
特点：保持溶剂晶格类型

按溶质原子在晶格中的位置：置换固溶体、间隙固溶体
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§ 固态合金的相结构
(2) 按固溶度:有限固溶体、无限固溶体
固溶强化：
溶入溶质原子形成固溶体而使金属强度、硬度升高，塑性、韧性降低。
产生原因：晶格畸变
强化效果：间隙固溶体＞置换固溶体
回忆：我们已经学了几种强化手段了？
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§ 固态合金的相结构
二、金属化合物
合金组元间按一定比例发生相互反应而形成化合物
特点：
晶格类型与性能均不同于任一组元。
一般可用分子式表示，有些成分可在一定范围内变动。
具有一定的金属性质，又称金属化合物。
三高(高熔点、高硬度、高脆性)
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§ 固态合金的相结构
组元之间相互溶解——固溶体：铁素体(F)、奥氏体(A)
组元之间相互反应——金属化合物：渗碳体（Fe3C)
组元间既不溶解，也不反应——？？？？
三、机械混合物
珠光体：F＋Fe3C
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§ 二元合金相图
相图：合金系中，相组成－合金成分－温度之间关系的图解。
一、相图的建立
热分析法测定相图：
1、配制合金；
2、测出结晶开始和终了温度——相变点；
3、标出临界点；分别用曲线连接凝固开始点和终了点；
4、标出相区
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Cu
Ni
Ni%
T,C
20
40
60
80
100
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1083
1455
L

L+ 
§ 二元合金相图
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