※2.3合金相结构>两种或两种以上的金属或金属+非金属组合而成>具有金属特性的物质>组成合金的基本独立的物质为组元,组元可以是金属、非金属元素、化合物>合金分为固溶体和中间相两大类置换固溶体固溶体晶体结构未改变填隙固溶体合金正常价化合物中间相晶体结构改变电子化合物(金属间化合物)原子尺寸因素有关的化合物超结构(有序固溶体)
※ 2.3 合金相结构 ➢ 两种或两种以上的金属或金属+非金属组合而成 ➢ 具有金属特性的物质 ➢ 组成合金的基本独立的物质为组元,组元可以是金属、非金属元素、化合物 ➢ 合金分为固溶体和中间相两大类 合金 晶体结构未改变 固溶体 晶体结构改变 中间相 (金属间化合物) 置换固溶体 填隙固溶体 正常价化合物 电子化合物 原子尺寸因素有关的化合物 超结构(有序固溶体)
2.3.1固溶体》以某一组元为溶剂,其晶体结构中溶入其他组元原子(溶质原子)形成均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。按溶质原子在溶剂点阵中所处的位置,分为置换固溶体和间隙固溶体
2.3.1 固溶体 ➢ 以某一组元为溶剂,其晶体结构中溶入其他组元原子(溶质原子)形成 均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。 ➢按溶质原子在溶剂点阵中所处的位置,分为置换固溶体和间隙固溶体
置换固溶体金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体,但溶解度不同有些能无限溶解,有的只能有限溶解。影响溶解度的因素:b.原子尺寸a.晶体结构C.化学亲和力(电负性)d.原子价无限置换固溶体中两组元素原子置换示意图动态示意图Vplay0stop过程分开示意图
逐一置换 置换固溶体 金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体,但溶解度不同, 有些能无限溶解,有的只能有限溶解。 影响溶解度的因素: a.晶体结构 b.原子尺寸 c.化学亲和力(电负性) d.原子价
1.晶体结构晶体结构相同一→无限固溶体的必要条件晶体结构类型不同一→组元间溶解度有限,形成有限固溶体时溶质元素与溶剂元素结构类型相同一→溶解度大2.原子尺寸因素其他条件相近情况下,原子半径差△r<15%,有利于形成溶解度较大的固溶体△r>15%时,△r越大,则溶解度越小
1. 晶体结构 ✓ 晶体结构相同 → 无限固溶体的必要条件 ✓ 晶体结构类型不同 → 组元间溶解度有限,形成有限固溶体时 ✓ 溶质元素与溶剂元素结构类型相同 → 溶解度大 2.原子尺寸因素 ✓ 其他条件相近情况下,原子半径差△r<15%,有利于形成溶解度较大的固溶体 ✓ △r≥15%时,△r越大,则溶解度越小
室温下在α-Fe中在-Fe中最大在a-Fe中最大元素结构类型的溶解度/%溶解度/%溶解度/%方六c2.110.02180.008(600C)型金刚石N简单立方2.80. 10.001(100C)正B交0,018~0,026~0,008<0,001六方H0.003~0.00010.0008P正交~1, 20.32.55Al方面心立0.625~3635Ti体心立方(>882℃)Ti0.637~~9~2.5(600℃)α-Ti密排六方(882C)βZr体心立方(>862)Zr0.7~0.30.3(385C)a-Zr密排六方(862℃)V体心立方1. 4100100α-Fel.&(989'C)Nb体心立方2.00.1~~0.2-Fe4.5(1360C)Mo体心立方1. 4~337.5W体心立方35.5~3,24.5(700℃)Cr体心立方12.81001008Mn体心立方(>1133℃)Mny-Mn面心立方(1095~1133℃)~31003α,β-Mn复杂立方(1095℃)βCo面心立方(>450℃)Co7610076α-Co密排六方(<450%)Ni面心立方100~10~10Cu面心立方~80.22.13Si金刚石型152.1518.5合金元素在铁中的溶解度
合金元素在铁中的溶解度