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1、无机化学金属热处理无机化学金属热处理第1页，本讲稿共20页固溶体中间相(金属化合物)间隙固溶体置换固溶体相 1.3 合金相结构第2页，本讲稿共20页固溶体1.3 合金相结构合金的组元通过溶解形合金的组元通过溶解形成一种成分及性能均匀成一种成分及性能均匀的、且结构与组元之一的、且结构与组元之一相同的固相，称为固溶相同的固相，称为固溶体。与固溶体结构相同体。与固溶体结构相同的组元为溶剂，另一组的组元为溶剂，另一组元为溶质。元为溶质。第3页，本讲稿共20页固溶体的分类固溶体的分类按溶质原子在溶剂晶格中的按溶质原子在溶剂晶格中的位置，固溶体可分为置换固溶位置，固溶体可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。体
2、与间隙固溶体两种。第4页，本讲稿共20页间隙固溶体第5页，本讲稿共20页置换固溶体第6页，本讲稿共20页 按溶质原子在固体中的溶按溶质原子在固体中的溶解度，固溶体可分为有限固溶解度，固溶体可分为有限固溶体和无限固溶体两种。体和无限固溶体两种。第7页，本讲稿共20页 按溶质原子在固溶体内分按溶质原子在固溶体内分布是否有规则，固溶体分为有布是否有规则，固溶体分为有序固溶体和无序固溶体两种。序固溶体和无序固溶体两种。第8页，本讲稿共20页置换固溶体的固溶度第9页，本讲稿共20页晶体结构类型相同第10页，本讲稿共20页第11页，本讲稿共20页固溶体的性能固溶体的性能通过形成固溶体而产生晶格畸变，通过形
3、成固溶体而产生晶格畸变，使金属强度和硬度提高的现象称使金属强度和硬度提高的现象称为为固溶强化固溶强化。固溶强化是金属强化的重要方式固溶强化是金属强化的重要方式之一。固溶体的综合力学性能较之一。固溶体的综合力学性能较好，常作为结构合金的好，常作为结构合金的基体相基体相。第12页，本讲稿共20页1.3 合金相结构固溶体金属化合物正常价化合物电子化合物间隙相间隙化合物符合化合物原子价规律的金属间化合物。它们具有严格的化合比，成分固定不变。它的结构与相应分子式的离子化合物晶体结构相同，如分子式具有AB型的正常价化合物其晶体结构为NaCl型，多为离子化合物。第13页，本讲稿共20页第14页，本讲稿共20
4、页正常价化合物电子化合物间隙相间隙化合物是指按照一定价电子浓度的比值组成一定晶格类型的化合物。电子化合物的熔点和硬度都很高，而塑性较差，是有色金属中的重要强化相。第15页，本讲稿共20页第16页，本讲稿共20页正常价化合物电子化合物间隙相间隙化合物当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，将形成具有简单晶体结构的金属间化合物第17页，本讲稿共20页化学式类型化学式类型化学式类型化学式类型钢中可能遇到的间隙相化学式钢中可能遇到的间隙相化学式钢中可能遇到的间隙相化学式钢中可能遇到的间隙相化学式晶格类型晶格类型晶格类型晶格类型MM4 4X XFeFe4 4 N N，NbNb4 4 C C，
5、MnMn4 4 C C面心立方面心立方面心立方面心立方MM2 2X XFeFe2 2 NN，CrCr2 2NN，WW2 2C C，MoMo2 2C C密排六方密排六方密排六方密排六方MXMXTaCTaC，TiCTiC，ZrCZrC，VCVCTiNTiN，ZrNZrN，VNVNMoNMoN，CrNCrN，WCWC面心立方面心立方面心立方面心立方体心立方体心立方体心立方体心立方简单六方简单六方简单六方简单六方MXMX2 2VCVC2 2，CeCCeC2 2，ZrHZrH2 2，TiHTiH2 2，LaCLaC2 2面心立方面心立方面心立方面心立方第18页，本讲稿共20页正常价化合物电子化合物间隙相
6、间隙化合物当非金属原子半径与金属原子半径的比值大于0.59时，将形成具有复杂晶体结构的金属间化合物，间隙化合物也具有很高的熔点和硬度，脆性较大，也是钢中重要的强化相之一。但与间隙相相比，间隙化合物的熔点和硬度以及化学稳定性都要低一些。第19页，本讲稿共20页类型类型类型类型简单结构间隙化合物简单结构间隙化合物简单结构间隙化合物简单结构间隙化合物复杂结构间隙化合物复杂结构间隙化合物复杂结构间隙化合物复杂结构间隙化合物化学式化学式化学式化学式TiCTiCZrCZrCVCVCNbCNbCTaCTaCWCWCMoCMoCCrCr23 23 C C6 6FeFe3 3 C C硬度硬度硬度硬度HVHV2852850 0284028402012010 0205020501551550 0173017301481480 016501650800800熔点熔点熔点熔点/3083080 034722347220 02652650 036805368050 03983980 02785 2785 552522527 71577157712271227第20页，本讲稿共20页