2.3 晶体结构.ppt

合金相结构一、固溶体二、金属间化合物(中间相) 1 基本概念 1. 合金(alloy)---- 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物质。组元---- 组成合金的基本单元。组元可以是金属和非金属,也可以是化合物碳钢、铸铁:铁+ 碳黄铜:铜+ 锌相(phase) 合金中具有同一聚集状态, 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。两相合金结构图 2 合金相分类?按照晶体结构,可以将合金相分为固溶体和中间相两类。?固溶体是一种组元(溶质)溶解在另一种组元(溶剂,一般是金属)中,其特点是溶剂(或称基体) 的点阵类型不变,溶质原子或是代替部分溶剂原子而形成置换式固溶体,或是进入溶剂组元点阵的间隙中而形成间隙式固溶体。?固溶度:一般地说,固溶体都有一定的成分范围。溶质在溶剂中的最大含量(即极限溶解度)。固溶体的两种类型(置换和间隙) ?中间相是由两种或多种组元按一定比例(一定的成分) 构成一个新的点阵,它既不是溶剂的点阵,也不是溶质的点阵。?虽然金属间化合物通常可以用一个化学式(如 AxBy )表示,但不遵守电价规则,特别是金属与金属形成的化合物往往或多或少有一定的成分范围(但一般比固溶体的成分范围小得多) 。中间相β黄铜的晶体结构: a)无序状态(置换固溶体); b)超结构(中间相) 3 影响合金相结构和性质的主要因素?合金相的性质由以下三个因素控制: ?(1)电化学因素(电负性或化学亲和力因素) 溶质原子与溶剂原子的电负差越大,两者间亲和力越大,越易形成中间相。否则易形成固溶体。?(2)原子尺寸因素△ r= (r A-r B )/r A △r越大,越易形成中间相。△r越小,越易形成固溶体?(3)原子价因素(电子浓度因素): 电子浓度越大,越易形成化合物; 电子浓度越小, 越易形成固溶体 固溶体(solid solution) ?固溶体是一种元素进入到另一种元素的晶格结构中的结晶固相,其中含量多的组元称为溶剂,含量少的组元称为溶质. ?固溶体的晶体结构保持溶剂的晶格类型,溶质原子溶入固溶体中的数量称为固溶体的浓度, 它可以在一定范围内变化。?在一定条件下溶质元素在固溶体中的极限浓度称为固溶体的溶解度。 1 固溶体的特点?固溶体具有以下三个基本特征: ?, 此点阵类型和溶剂的点阵类型相同。?已知铜为面心立方点阵,锌为密排六方点阵? 少量的锌溶解于铜中形成的固溶体(亦称α黄铜)的点阵类型? 少量铜溶解于锌中形成的固溶体的点阵类型