请联系客服QQ
艾特贸易网首页

艾特贸易网

合金固溶体的结构与分类

提示:

当合金由液态结晶为固态时,组成元素间会像合金溶液那样互相溶解,形成一种在某种元素的晶格结构中包含有其他元素原子的新相,称为固溶体。其中前一种元素含量

    当合金由液态结晶为固态时,组成元素间会像合金溶液那样互相溶解,形成一种在某种元素的晶格结构中包含有其他元素原子的新相,称为固溶体。其中前一种元素含量较多,称为溶剂,后一种元素含量较少,称为溶质,固溶体的晶格与溶剂元素晶格相同。
    按照溶质原子在溶剂晶格中的配置情况不同,可将固溶体分为以下两类:
    1.置换固溶体
    当溶质原子由于代替了一部分溶剂原子而占据着溶剂晶格中的某些结点位置时,所形成的固溶体称为置换固溶体(见图3-3)。例如在单相奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9)中,Cr和Ni溶于具有面心立方晶格的γ-Fe中,代替铁原子占据某些晶格结点位置,就形成置换固溶体。
置换固溶体的晶格结构示意图
图3-3 置换固溶体的晶格结构示意图
    在置换固溶体中,溶质原子的分布通常是无序的(任意的),这种固溶体称为无序固溶体。但是,在一定的条件下,例如在铜一金合金中,当铜原子数和金原子数之比为1:1或3:1时,在缓慢冷却条件下,两种元素的原子在固溶体中将按图3 -4所示的方式作有规则的排列,这种固溶体称为有序固溶体(或称超结构)。
有序固溶体在加热至某一临界温度时将转变为无序固溶体,而在缓慢冷却至这一温度时又变为有序固溶体,这一转变过程称为固溶体的有序化。发生有序化转变的临界温度称为固溶体的有序化温度。
    当固溶体从无序排列转变为有序排列时,合金的某些物理性能(如比热容、电阻率等)和机械性能将发生显著的改变,主要是硬度、脆性增加,而塑性、电阻率下降。
CuAu和Cu3Au固溶体的晶格结构示意图
图3-4 CuAu和Cu3Au固溶体的晶格结构示意图
间隙固溶体晶格结构示意图
图3-5 间隙固溶体晶格结构示意图
    2.间隙固溶体
    当溶质原子在溶剂晶格中并不占据晶格结点的位置,而是嵌入各结点之间的空隙中(见图3-5),所形成的固溶体便称为间隙固溶体。一般规律是当溶质元素的原子直径与溶剂元素的原子直径之比小于0.59时,易于形成间隙固溶体,而在直径大小差不多的元素之间易于形成置换固溶体。
    图3 -1所示的硅钢片的铁素体,既是置换固溶体(硅原子在α-Fe中替代部分铁原子占据晶格结点位置),也是间隙固溶体(碳原子在α-Fe的晶格中嵌入晶格间隙)。溶质原子在间隙固溶体中只能呈统计分布,形成无序固溶体。

(责任编辑: 佚名 )

  • 本文关键字:合金 固溶体 

免责声明:本文章仅代表作者个人观点,与艾特贸易网无关。本站大部分技术资料均为原创文章,文章仅作为读者参考使用,请自行核实相关内容,如若转载请注明来源:艾特贸易网 http://www.aitmy.com