·随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降一固溶强化。 ·产生固溶强化的原因是溶质原子使晶格发生畸变及对位错的钉扎作用。 ·与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低。但与金属化合物 相比，其硬度要低得多，而塑性和制性则要高得彩 (三)金属化合物 ·合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的固相称金属化合物。 ·金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性，并可用分子式表示其组成。 ·当合金中出现金属化合物时，可提高其强度、硬度和耐磨性，但降低塑性 ●金属化合物也是合金的重要组成相 ·常见类型： a)正常价化合物一一符合正常原子价规律。如Mg,$i b)电子化合物 一符合电子浓度规律。如CuS。(电子浓度为价电子数 与原子数的比值) c)间隙化合物一一由过渡族元素与C、N、B、H等小原子半径的非金属 元素组成。具有金属特征和极高的硬度及熔点，非常稳定。间隙相（具 有简单晶格结构的间隙化合物)。 i部分碳化物和所有氮化物属于间隙相。如TiC、VC、TN等 i.具有复杂结构间隙化合物，如FeB、FC,C、Cr23C6等。 ⅲiFe:C称渗碳体，是钢中重要组成相，具有复杂斜方晶格 ●固溶强化一一合金通过组元之间的溶解形成固溶体。在提高强度的同时能 保持良好的塑性和韧性。 ·第二相强化一一利用金属化合物的高熔点、高硬度优势，作为第二相提高 合金的强度。 )第二相的形态（大小、形状、分布）对强化效果的影响极为明显。如： FeC要极力避免呈网状出现。 b)比较理想的是：第二相高度弥散，实现“弥散强化”。 1.1.3金属材料的组织 (一)显微组织的概念 ·显微组织实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数 量、大小和分布的组合 (二)观察方法和设备 ·用专门方法制备试样，然后用光学金相显微镜或电子显微镜进行观察分析。 6/16
6 / 16 ⚫ 随溶质含量增加, 固溶体的强度、硬度增加, 塑性、韧性下降—固溶强化。 ⚫ 产生固溶强化的原因是溶质原子使晶格发生畸变及对位错的钉扎作用。 ⚫ 与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低。但与金属化合物 相比，其硬度要低得多，而塑性和韧性则要高得多。 （三）金属化合物 ⚫ 合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的固相称金属化合物。 ⚫ 金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性，并可用分子式表示其组成。 ⚫ 当合金中出现金属化合物时，可提高其强度、硬度和耐磨性，但降低塑性。 ⚫ 金属化合物也是合金的重要组成相。 ⚫ 常见类型： a) 正常价化合物——符合正常原子价规律。如 Mg2Si b) 电子化合物——符合电子浓度规律。如 Cu3Sn。（电子浓度为价电子数 与原子数的比值） c) 间隙化合物——由过渡族元素与 C、N、B、H 等小原子半径的非金属 元素组成。具有金属特征和极高的硬度及熔点，非常稳定。间隙相（具 有简单晶格结构的间隙化合物）。 i. 部分碳化物和所有氮化物属于间隙相。如 TiC、VC、TiN 等 ii. 具有复杂结构间隙化合物，如 FeB、Fe3C、Cr23C6 等。 iii. Fe3C 称渗碳体，是钢中重要组成相，具有复杂斜方晶格。 ` ⚫ 固溶强化——合金通过组元之间的溶解形成固溶体。在提高强度的同时能 保持良好的塑性和韧性。 ⚫ 第二相强化——利用金属化合物的高熔点、高硬度优势，作为第二相提高 合金的强度。 a) 第二相的形态（大小、形状、分布）对强化效果的影响极为明显。如： Fe3C 要极力避免呈网状出现。 b) 比较理想的是：第二相高度弥散，实现“弥散强化”。 1.1.3 金属材料的组织 （一）显微组织的概念 ⚫ 显微组织实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数 量、大小和分布的组合。 （二）观察方法和设备 ⚫ 用专门方法制备试样，然后用光学金相显微镜或电子显微镜进行观察分析
(三)显微组织的决定因素 ·金属材料的组织取决于它的化学成分和工艺过程。当材料的化学成分一定 时，工艺过程则是其显微组织的最重要的影响因素。 (四)显微组织与性能的关系 ·材料的显微组织决定了材料的性能。例如：石墨的形态不同，对铸铁的强 度和韧性产生了重大影响。 12非金属材料的结构与组织 12.1高分子材料的结构与组织 (一)什么是高分子材料？ ·高分子材料又称为高分子聚合物（简称高聚物），是以高分子化合物为主要 组分的有机材料。 ·高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，相对分子质量一般在5000 以上，有的甚至高达几百万。 ●高分子化合物由低分子化合物通过聚合反应获得。 ·组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。如：乙烯通过聚合反应生成 聚乙烯，乙烯称作单体。 (二)大分子链的结构 ●大分子链的化学组成 )主要是碳、氢、氧。碳是形成大分子链的主要元素。其他还有氨、硅、 硫等元素。 b)碳链大分子：主链全部由碳原子以共价健相连接，即C-C-C。 )杂链大分子：主链除有碳原子外，还有氧、氮、硫、磷等，以共价健 相连接」 )元素链大分子：主链不含碳原子，由硅、氧、硼、硫、磷 ·大分子链的形态 )线型分子链：直径小于1纳米，长度达几百、几千纳米，呈卷曲状 b)支化型分子链：在主链的两侧以共价键连接的支链， ©)体型（交联型）：在线型或支化型分子链之间以共价键连接，形成空间 网状大分子。 ·大分子链的空间构型 )分子链原子或原子团在空间的排列方式，即链结构， b)聚氯（苯）乙烯三种空间构型 全同立构：取代基R有规律在碳链平面同侧 7/16
7 / 16 （三）显微组织的决定因素 ⚫ 金属材料的组织取决于它的化学成分和工艺过程。当材料的化学成分一定 时, 工艺过程则是其显微组织的最重要的影响因素。 （四）显微组织与性能的关系 ⚫ 材料的显微组织决定了材料的性能。例如：石墨的形态不同，对铸铁的强 度和韧性产生了重大影响。 1.2 非金属材料的结构与组织 1.2.1 高分子材料的结构与组织 （一）什么是高分子材料？ ⚫ 高分子材料又称为高分子聚合物(简称高聚物), 是以高分子化合物为主要 组分的有机材料。 ⚫ 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，相对分子质量一般在 5000 以上，有的甚至高达几百万。 ⚫ 高分子化合物由低分子化合物通过聚合反应获得。 ⚫ 组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。如： 乙烯通过聚合反应生成 聚乙烯，乙烯称作单体。 （二）大分子链的结构 ⚫ 大分子链的化学组成 a) 主要是碳、氢、氧。碳是形成大分子链的主要元素。其他还有氮、硅、 硫等元素。 b) 碳链大分子：主链全部由碳原子以共价键相连接，即-C-C-C-。 c) 杂链大分子：主链除有碳原子外，还有氧、氮、硫、磷等，以共价键 相连接。 d) 元素链大分子：主链不含碳原子，由硅、氧、硼、硫、磷 ⚫ 大分子链的形态 a) 线型分子链：直径小于 1 纳米，长度达几百、几千纳米，呈卷曲状。 b) 支化型分子链：在主链的两侧以共价键连接的支链。 c) 体型(交联型) ：在线型或支化型分子链之间以共价键连接, 形成空间 网状大分子。 ⚫ 大分子链的空间构型 a) 分子链原子或原子团在空间的排列方式，即链结构。 b) 聚氯（苯）乙烯三种空间构型： i. 全同立构：取代基 R 有规律在碳链平面同侧