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1、关于二元合金及其相图第一页，本课件共有43页纯金属纯金属 导电体、导热体导电体、导热体(散热器散热器)装饰品、工艺装饰品、工艺 美术品美术品(化学稳定性、美丽的光泽化学稳定性、美丽的光泽)但：但：力学性能差（力学性能差（b）、品种有限）、品种有限 （约（约80种）、提纯成本高种）、提纯成本高合金材料合金材料HB、b，数量上万种，生产成本低，数量上万种，生产成本低，广为开发利用。广为开发利用。1、合金合金金属元素金属元素+几种其它元素、具有金属性几种其它元素、具有金属性几个基本概念：几个基本概念：2、成分成分合金中各种元素的含量，称为成分合金中各种元素的含量，称为成分3、组元组元组成合金的最简单
2、，最基本，能够独立存组成合金的最简单，最基本，能够独立存 在的物质。在的物质。(比如纯元素)4、合金系合金系由两个或两个以上组元按不同比例配制由两个或两个以上组元按不同比例配制 成的一系列不同成份的合金。成的一系列不同成份的合金。第二页，本课件共有43页3-1 固态合金相的种类及特点固态合金相的种类及特点对于合金：对于合金：L冷却冷却S晶晶时，各区域间成份、结构时，各区域间成份、结构 相：在金属或合金中凡是具有相同成分、相同结构并相：在金属或合金中凡是具有相同成分、相同结构并与其他部分有界面分开的，均匀的组成部分，称之为与其他部分有界面分开的，均匀的组成部分，称之为相。相。完全一致完全一致 相
3、的概念相的概念不完全一致不完全一致但但注意注意：多晶体可以是单相：多晶体可以是单相相可分为两大类：即相可分为两大类：即“固溶体固溶体”和和“金属化合物金属化合物”组织：组织：由相组成的，是由于组成相的由相组成的，是由于组成相的种类、相对数量、晶种类、相对数量、晶粒形状、大小及分布形态粒形状、大小及分布形态等的不同，而分别具有不同等的不同，而分别具有不同形貌特征的相的组合物。形貌特征的相的组合物。第三页，本课件共有43页一、一、固溶体固溶体 固溶体的晶格结构类型与溶剂金属组元的晶格相同。固溶体的晶格结构类型与溶剂金属组元的晶格相同。定义：定义：在固态下，溶质原子以不同方式进入固态金属溶在固态下，
4、溶质原子以不同方式进入固态金属溶 剂组元的晶格中，这样所形成的新相称为固溶体。剂组元的晶格中，这样所形成的新相称为固溶体。（一）、固溶体晶体结构特点（一）、固溶体晶体结构特点（二）、固溶体分类及特性（二）、固溶体分类及特性 根据溶质原子在溶剂晶格中占据位置的不同，根据溶质原子在溶剂晶格中占据位置的不同，固溶体可固溶体可分为两类：即分为两类：即 和和 。置换固溶体置换固溶体 间隙固溶体间隙固溶体1、置换式固溶体、置换式固溶体 是是指指溶溶质质原原子子置置换换溶溶剂剂晶晶格格结结点点上上的的溶溶剂剂原原子子而而形成的固溶体。形成的固溶体。（原子直径相近时形成）（原子直径相近时形成）根据溶质原子分布
5、位置可分为：根据溶质原子分布位置可分为：无序固溶体和有序固溶体无序固溶体和有序固溶体第四页，本课件共有43页（1）、）、无序固溶体：无序固溶体：溶质原子在溶剂晶格中的呈溶质原子在溶剂晶格中的呈 分布。（多数）分布。（多数）（2）、）、有序固溶体：有序固溶体：溶质原子在溶剂晶格中的呈溶质原子在溶剂晶格中的呈 分布。分布。（为数不多）（为数不多）有规律有规律无规律无规律2、间隙固溶体、间隙固溶体 是是指指溶溶质质原原子子进进入入溶溶剂剂晶晶 格格间间隙隙而形成的固溶体。而形成的固溶体。（原子直径相差很大。）（原子直径相差很大。）间隙固溶体只能形成无序固溶体间隙固溶体只能形成无序固溶体第五页，本课件
6、共有43页 在一定温度及压力下，溶质元素在固溶在一定温度及压力下，溶质元素在固溶体中的最大溶入量与固溶体总量之比。体中的最大溶入量与固溶体总量之比。（三）、固溶体的溶解度及其影响素（三）、固溶体的溶解度及其影响素1、溶解度：溶解度：溶解度在溶解度在0100%间可以任意改间可以任意改变的固溶体。变的固溶体。（1）、无限固溶体：）、无限固溶体：只能是置换式固溶体在溶质与溶剂原子尺只能是置换式固溶体在溶质与溶剂原子尺寸差别较小且晶格类型相同时产生。寸差别较小且晶格类型相同时产生。形成条件：形成条件：溶解度有限的固溶体。溶解度有限的固溶体。（2）有限固溶体：）有限固溶体：置换式固溶体，可以形成无限固溶
7、体。置换式固溶体，可以形成无限固溶体。间隙式固溶体，只能形成有限固溶体而不能形成无限固间隙式固溶体，只能形成有限固溶体而不能形成无限固溶体。溶体。第六页，本课件共有43页 由于组元间原子大小不同，所以溶质由于组元间原子大小不同，所以溶质溶入将导致溶剂的晶格畸变。溶入将导致溶剂的晶格畸变。因为间隙固溶体中溶质原因为间隙固溶体中溶质原子子,都比溶剂晶格间隙尺寸大，所以随着都比溶剂晶格间隙尺寸大，所以随着溶质原子溶入量的增加，固溶体晶格将溶质原子溶入量的增加，固溶体晶格将产生严重的正畸变，溶质原子溶入一定产生严重的正畸变，溶质原子溶入一定数量以后便不可能继续溶入，所以造成数量以后便不可能继续溶入，所
8、以造成有限的溶解度，并且溶解度也不可能很有限的溶解度，并且溶解度也不可能很大大。主要原因：主要原因：间隙固溶体中的晶格畸变间隙固溶体中的晶格畸变 2、溶解度影响因素、溶解度影响因素组元间晶格类型相同，溶解度组元间晶格类型相同，溶解度 较大。较大。（1）晶体结构因素：）晶体结构因素：对于置换固溶体，组元间晶格类型相同是形成无限固溶对于置换固溶体，组元间晶格类型相同是形成无限固溶体的必要条件。晶格类型不同，溶解度有限。体的必要条件。晶格类型不同，溶解度有限。（2）原子大小因素：）原子大小因素：第七页，本课件共有43页置换固溶体的晶格畸变置换固溶体的晶格畸变 原子尺寸差原子尺寸差别越小溶解度越大。当
9、差别越小溶解度越大。当差别小到一定程度，就可能别小到一定程度，就可能产生无限固溶体。若差别产生无限固溶体。若差别较大，则只能形成有限固较大，则只能形成有限固溶体。溶体。对置换固溶体对置换固溶体：溶质原子直径越小，溶解度越大。溶质原子直径越小，溶解度越大。对间隙固溶体对间隙固溶体：是指元素的原子从其它原子夺取电子而转变为是指元素的原子从其它原子夺取电子而转变为负离子的能力。负离子的能力。（3）电负性因素：）电负性因素：电负性因素：电负性因素：溶质、溶剂的电负性越接近溶解度越大。溶质、溶剂的电负性越接近溶解度越大。越有利于形成越有利于形成无限固溶体。当元素间的电负性的差别大到一定程度后，就无限固溶
10、体。当元素间的电负性的差别大到一定程度后，就难于形成固溶体，而倾向于形成化合物。难于形成固溶体，而倾向于形成化合物。第八页，本课件共有43页 通过向溶剂金属中溶入溶质元素形成固溶体，而通过向溶剂金属中溶入溶质元素形成固溶体，而使固溶体合金强度、硬度升高的现象使固溶体合金强度、硬度升高的现象，（四）、（四）、固溶强化固溶强化固溶强化。固溶强化。溶质溶入溶质溶入晶格畸变晶格畸变位错运动阻力增加位错运动阻力增加金属金属塑性变形困难（抗力塑性变形困难（抗力）高强度、硬度（能量高强度、硬度（能量其他性能其他性能）。）。1、产生固溶强化的原因：、产生固溶强化的原因：间隙式固溶体的晶格畸变大间隙式固溶体的晶
11、格畸变大固溶强化效果明显。固溶强化效果明显。2、固溶强化效果：、固溶强化效果：化合物化合物合金组元间发生相互作用而形成的一种新相合金组元间发生相互作用而形成的一种新相。当溶质含量溶解度时，将出现新相当溶质含量溶解度时，将出现新相化合物分类化合物分类金属化合物金属化合物具具有一定程度金属键，有一定程度金属键，有金属特性有金属特性非金属化合物非金属化合物具有离子键，无金属特性具有离子键，无金属特性第九页，本课件共有43页二、二、金属化合物金属化合物具有相当程度的金属键并具有一定程度的具有相当程度的金属键并具有一定程度的金属性质的化合物。金属性质的化合物。金属化合物：金属化合物：晶体结构复杂，熔点高
12、、硬度高、脆性大。一般晶体结构复杂，熔点高、硬度高、脆性大。一般只用作强化相只用作强化相 金属化合物的晶格结构类型不同于任一组元（可用金属化合物的晶格结构类型不同于任一组元（可用分子式大致表示）分子式大致表示）（一）、金属化合物晶体结构特点（一）、金属化合物晶体结构特点（二）、金属化合物的特性（二）、金属化合物的特性（三）、金属化合物的种类及其特征（三）、金属化合物的种类及其特征常常见见三三种种类类型型：正正常常价价化化合合物物、电电子子化化合合物物、间间隙隙化化合合物）物）第十页，本课件共有43页 1、正常价化合物、正常价化合物：符合一般原子价规律、成分固定可用符合一般原子价规律、成分固定可
13、用化学分子式表达。化学分子式表达。通常由强金属性的元素与非金属或类金属通常由强金属性的元素与非金属或类金属元素元素（如（如 IV、V、VI族）族）形成。形成。如：如：Mg2Si、Mg2SnMg2Pb 原子结合力：原子结合力：以离子键、共价键为主以离子键、共价键为主 性能：性能：具有很高的硬度和脆性。具有很高的硬度和脆性。2、电子化合物、电子化合物：服从电子浓度规律服从电子浓度规律(不遵守原子价规律）不遵守原子价规律）电子浓度达到某一数值，便形成具有某种晶格结构的化合物。电子浓度达到某一数值，便形成具有某种晶格结构的化合物。电子浓度（电子浓度（Ce):在合金相中，组元所贡献的价电子数目在合金相中
14、，组元所贡献的价电子数目之和与合金相的原子数目之比值之和与合金相的原子数目之比值。例：例：CuZn 电子浓度电子浓度：统计结果表明：Ce=21/14 为相，体心立方晶格。Ce=21/13 为 相，复杂立方晶格。Ce=21/12 为 相，密排六方晶格。第十一页，本课件共有43页（三）间隙化合物（三）间隙化合物（主导因素为原子尺寸）（主导因素为原子尺寸）由过渡族金属元素与原子半径较小的碳、氮、硼等由过渡族金属元素与原子半径较小的碳、氮、硼等非金属元素所形成。非金属元素所形成。间隙相间隙相：d非非/d金金0.59 根据原子直径比和结构特点，分为两类：根据原子直径比和结构特点，分为两类：三、三、固溶体
15、同化合物晶体结构的区别固溶体同化合物晶体结构的区别固溶体的晶格结构类型与溶剂组元的晶格相同。固溶体的晶格结构类型与溶剂组元的晶格相同。化合物的晶格结构类型与任一组元的晶格不同。化合物的晶格结构类型与任一组元的晶格不同。第十二页，本课件共有43页3-2 二元合金相图二元合金相图 是表示合金系中合金在平衡条件下各相的存在是表示合金系中合金在平衡条件下各相的存在状态状态与温度与温度、成分成分间关系的图解。又称状态图或平衡图。间关系的图解。又称状态图或平衡图。相图：相图：在合金系中，参与结晶或相转变过程中的各相之间在合金系中，参与结晶或相转变过程中的各相之间相对重量相对重量和和相的浓度不再改变相的浓度
16、不再改变时所达到的一种平衡。时所达到的一种平衡。相平衡：相平衡：L合金合金 S合金合金 单相，双相，多相单相，双相，多相一、一、二元合金的结晶分析及相图的建立二元合金的结晶分析及相图的建立 最常采用的热分析法，最常采用的热分析法，以以Cu-Ni 合金为例说明合金为例说明测定二元相图的步骤如下：测定二元相图的步骤如下：所以，相图上相及组织，都是在十分缓慢冷却条件下所以，相图上相及组织，都是在十分缓慢冷却条件下获得的。获得的。第十三页，本课件共有43页1、配制合金系，熔化；、配制合金系，熔化；2、测冷却曲线确定临界点、测冷却曲线确定临界点3.画温度画温度-成分坐标标定临界点成分坐标标定临界点4.具
17、有相同意义的点连线具有相同意义的点连线 0 20 50 80 100 Cu%100 80 50 20 0 Ni%时间时间时间时间100%Cu20%Ni50%Ni80%Ni100%Ni温度温度 1500 1400130012001100温温度度 温温度度 1083118011301245132513701410LL+A AB BCu 10 30 50 70 90 Ni Ni(%)1453第十四页，本课件共有43页二、二元合金相图的基本类型二、二元合金相图的基本类型（一）匀晶相图：两组元在液态、固态均无限互溶的（一）匀晶相图：两组元在液态、固态均无限互溶的 二元合金系所形成的相图。二元合金系所形成
18、的相图。（如（如 Cu-Ni Cu-Au Au-Ag Fe-Ni等）等）a、b：纯组元：纯组元A、B的熔点的熔点液相线：液相线：acb固相线：固相线：adb 两个单相区：两个单相区：L、一个两相区：一个两相区：L+1、相图分析、相图分析第十五页，本课件共有43页2、平衡结晶过程分析、平衡结晶过程分析第十六页，本课件共有43页 计算某一成分的合金处于两计算某一成分的合金处于两相平衡时在某温度下，合金中两相平衡时在某温度下，合金中两个相的相对含量。个相的相对含量。3、二元相图的杠杆定律、二元相图的杠杆定律、杠杆定律的推导：、杠杆定律的推导：设合金总重为设合金总重为1；液相与合金总重；液相与合金总重
19、之比为之比为QL;固相与合金总重之比为固相与合金总重之比为Q。则可得方程组：。则可得方程组：QL+Q=1 (1)QLX1+QX2=X (2)解方程组得：解方程组得：化简为线段比：化简为线段比：XX1Q=X2 X1 X2XQL=1 Q=X2 X1第十七页，本课件共有43页、应用条件（在二元相图中）、应用条件（在二元相图中）A、只能在两相区对、只能在两相区对“相相”的相对含量计算的相对含量计算B、必须是两相处于平衡状态、必须是两相处于平衡状态4、枝晶偏析、枝晶偏析 可以采用扩散退火或均匀化可以采用扩散退火或均匀化退火工艺予以消除。退火工艺予以消除。即加热到固相线即加热到固相线100200，长时间保
20、温，使偏析充分扩散，长时间保温，使偏析充分扩散，达到成份均匀。达到成份均匀。先后结晶的树枝状晶体内成分先后结晶的树枝状晶体内成分不均匀的现象。不均匀的现象。第十八页，本课件共有43页（二）（二）二元共晶相图：二元共晶相图：二组元在液态无限互溶，在固态二组元在液态无限互溶，在固态仅有限互溶并能发生共晶转变的二元相图。仅有限互溶并能发生共晶转变的二元相图。（如：（如：Pb-Sn Pb-Sb Al-Si Ag-Cu等）等）1、相图分析、相图分析a、b：纯组元：纯组元A、B的熔点。的熔点。液相线：液相线：acb固相线：固相线：adceb固溶线：固溶线：df、eg两种固溶体：两种固溶体：、三个单相区：三
21、个单相区：L、三个两相区：（三个两相区：（L+)、（L+)、(+）一个三相区：一个三相区：L+三相线平衡水平线：三相线平衡水平线：dce第十九页，本课件共有43页 温度固定、三相成分温度固定、三相成分 固固定，在相图中表现为水平线。定，在相图中表现为水平线。共晶反应共晶反应：在一定温度下，由一定成分的液相同时结：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定且不相同的两个固相的转变，称为共晶晶出成分一定且不相同的两个固相的转变，称为共晶转变（或共晶反应）。转变（或共晶反应）。反应式为反应式为：Lctcd+e反应特征：反应特征：共晶转变产物称为共晶转变产物称为共晶组织共晶组织(体体)。C点为点
22、为共晶点共晶点 （共晶成分、共晶温度）（共晶成分、共晶温度）c 成分的合金称为成分的合金称为dc间成分的合金成为间成分的合金成为ce间成分的合金称为间成分的合金称为共晶合金共晶合金亚共晶合金，亚共晶合金，过共晶合金。过共晶合金。第二十页，本课件共有43页2、典型合金的平衡结晶过程、典型合金的平衡结晶过程 1）、共晶合金）、共晶合金 成分为成分为 c，见图中的，见图中的 I 合金。合金。次生相（二次相）：次生相（二次相）：因溶解度减少，由已有的固相中因溶解度减少，由已有的固相中析出的新相小晶体。析出的新相小晶体。室温下的相室温下的相：、；室温下的组织室温下的组织：()共晶体共晶体第二十一页，本课
23、件共有43页室温下的相室温下的相 ：相、相、相；相；室温下的组织室温下的组织：（）共晶体、）共晶体、初、初、II,or 初初、II 2）、亚共晶和过共晶合金）、亚共晶和过共晶合金亚共晶：亚共晶：d、c点之间的合金。（图中点之间的合金。（图中II）过共晶：过共晶：e、c点之间的合金。（图中点之间的合金。（图中III）初初II初初初初初初第二十二页，本课件共有43页 3）、边际固溶体合金）、边际固溶体合金 e的合金的合金室温下的相室温下的相 ：相、相、相；相；室温下的组织室温下的组织：初初、II特别注意特别注意：虽然只有在共晶点（共晶温度、共晶成分）才发生共晶虽然只有在共晶点（共晶温度、共晶成分）
24、才发生共晶反应，但是在反应，但是在de水平线所包含成分范围内的所有成分合金在从液态水平线所包含成分范围内的所有成分合金在从液态向固态转变过程中在共晶温度，都要发生共晶转变。这时其液态合向固态转变过程中在共晶温度，都要发生共晶转变。这时其液态合金的成分已沿着液相线转变为共晶成分了。金的成分已沿着液相线转变为共晶成分了。第二十三页，本课件共有43页3、具有共晶相图的、具有共晶相图的Pb-Sn二元合金的典型平衡组织二元合金的典型平衡组织 共晶合金 亚共晶合金 过共晶合金第二十四页，本课件共有43页4、关于相和组织的概念、关于相和组织的概念相：相：在金属或合金中凡是具有相同成分、相同结构并与其在金属或
25、合金中凡是具有相同成分、相同结构并与其他部分有界面分开的，均匀的组成部分，称之为相。他部分有界面分开的，均匀的组成部分，称之为相。组织：组织：金属和合金的组织是由相组成的，是由于组成相金属和合金的组织是由相组成的，是由于组成相的种类、相对数量、晶粒形状、大小及分布形态的种类、相对数量、晶粒形状、大小及分布形态等的不同，而分别具有不同形貌特征的相的组合等的不同，而分别具有不同形貌特征的相的组合物。物。显微组织：显微组织：借助于各种不同放大倍数的金相显微镜所借助于各种不同放大倍数的金相显微镜所观察到的金属和合金中的晶粒形状、大小观察到的金属和合金中的晶粒形状、大小及各组成相的分布形态等形貌，称为显
26、微及各组成相的分布形态等形貌，称为显微组织或金相组织（简称金相）。组织或金相组织（简称金相）。第二十五页，本课件共有43页图图3-22 由相所构成的不同组织的示意图由相所构成的不同组织的示意图 固溶体：固溶体：、；金属化合物：金属化合物：、第二十六页，本课件共有43页5、杠杆定律的应用、杠杆定律的应用1)计算（计算（f、g）成分范围内，任）成分范围内，任意成分二元合金室温下相组成物意成分二元合金室温下相组成物的相对量（重量百分数）的相对量（重量百分数）。图中图中 I 合金室温下为合金室温下为、两相应用两相应用杠杆定律可得：杠杆定律可得：第二十七页，本课件共有43页5、杠杆定律的应用、杠杆定律的
27、应用 2）计算亚共晶合金（或过共晶合金）计算亚共晶合金（或过共晶合金）室温下组织组成物的相对量（重量室温下组织组成物的相对量（重量百分数）。百分数）。该合金室温时的组织组成物为：该合金室温时的组织组成物为：初初+II+(+)dLc初初IId共晶共晶温度温度第二十八页，本课件共有43页（三）二元包晶相图：二组元在液态下无限互溶，在固态下（三）二元包晶相图：二组元在液态下无限互溶，在固态下生成有限固溶体，并发生包晶转变的相图称为包晶相图。生成有限固溶体，并发生包晶转变的相图称为包晶相图。1、相图分析、相图分析液相线液相线：aeb 固相线固相线：acdbcf、dg线线：分别是：分别是B组元在组元在固
28、溶体和固溶体和A组元在组元在固溶体中的溶解度曲线固溶体中的溶解度曲线。包晶线包晶线：水平线：水平线cde；d为为包晶点包晶点。包晶转变包晶转变：在一定温度下，成分一定的：在一定温度下，成分一定的固相与包围它的液相相互作用而转变为固相与包围它的液相相互作用而转变为成分一定的新的固相的转变称为包晶转成分一定的新的固相的转变称为包晶转变（或包晶反应）。变（或包晶反应）。反应式：反应式：Le+c dtd相图中还有相图中还有三个单相区三个单相区：、L 三个两相区三个两相区：L+、L+、+第二十九页，本课件共有43页2、典型合金的平衡结晶及组织、典型合金的平衡结晶及组织1）I合金（合金（d点成分）室温相组
29、成物为：点成分）室温相组成物为：、室温组织组成物为：室温组织组成物为：+IILLLLLII时间温度1ddL+II第三十页，本课件共有43页2）II合金合金（c、d之间）之间）室温相组成物为：室温相组成物为：、室温组织组成物为：室温组织组成物为：+II+IILLLLLIIII1mm时间温度L+/II/II第三十一页，本课件共有43页3）III 合金合金 室温相组成物为：室温相组成物为：室温组织组成物为：室温组织组成物为：LLLLL时间温度1nnL+L第三十二页，本课件共有43页（四）（四）其它类型的二元相图其它类型的二元相图1、形成稳定化合物的二元、形成稳定化合物的二元 相图相图稳定化合物稳定化
30、合物：在熔化前既不分解，：在熔化前既不分解，也不产生任何化学反应的化合物也不产生任何化学反应的化合物称为稳定化合物称为稳定化合物。稳定化合物可视为该合金稳定化合物可视为该合金中的一个组元。通常它们具有中的一个组元。通常它们具有严格的成分，固定熔点，在相严格的成分，固定熔点，在相图中可用一根垂线表示。图中可用一根垂线表示。第三十三页，本课件共有43页2、二元共析相图、二元共析相图 高温形成的固溶体，在冷却至某一温度时，固溶体又将高温形成的固溶体，在冷却至某一温度时，固溶体又将发生转变，形成两种成分一定且不相同的新的固相。这种相发生转变，形成两种成分一定且不相同的新的固相。这种相图称为图称为二元共
31、析相图二元共析相图。共析转变共析转变：在一定温度下，由：在一定温度下，由成分一定的固相同时析出两种成分一定的固相同时析出两种成分一定且不相同的新固相的成分一定且不相同的新固相的转变，称为共析转变（或共析转变，称为共析转变（或共析反应）。反应）。c d+e恒温恒温第三十四页，本课件共有43页LL +时间温度LL(+)1231233共析转变示意图共析转变示意图第三十五页，本课件共有43页(五五)二元合金相图小节二元合金相图小节1、两个单相区只能相邻于一点，而不能相邻于一条线、两个单相区只能相邻于一点，而不能相邻于一条线3、三相平衡共存时，必定是一、三相平衡共存时，必定是一条水平线，每条水平线必定和
32、三条水平线，每条水平线必定和三个两相区相遇。个两相区相遇。2、两个单相区之间必定有一个由这两个单相组成的、两个单相区之间必定有一个由这两个单相组成的 两相区。两相区。第三十六页，本课件共有43页第三节第三节 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系一、合金的机械性能、物理性能与相图的关系一、合金的机械性能、物理性能与相图的关系单相固体时，其性能取决于溶剂本身的性能单相固体时，其性能取决于溶剂本身的性能及溶质的类型和溶入量。及溶质的类型和溶入量。1、当合金形成单相固溶体时、当合金形成单相固溶体时（1）成分与强度、硬度的关系）成分与强度、硬度的关系 开始，固溶体的强度和硬度随溶质原子含量开始，
33、固溶体的强度和硬度随溶质原子含量的增加而增加。的增加而增加。50时达到最大值，然后时达到最大值，然后下降。下降。（2）成分与电性能关系）成分与电性能关系 电阻率随溶质含量增加而上升，达到最大值后下电阻率随溶质含量增加而上升，达到最大值后下降，电阻温度系数则相反。降，电阻温度系数则相反。t 0(1+T)电阻温度系数。电阻温度系数。第三十七页，本课件共有43页2、当合金形成两相混合物时、当合金形成两相混合物时两相混合：与两相本身性能有关，特别与两两相混合：与两相本身性能有关，特别与两相的形态与分布有关。相的形态与分布有关。弥散硬化：弥散硬化：从固溶体中析出的二次从固溶体中析出的二次相以细小粒子，均
34、匀、弥散地分布相以细小粒子，均匀、弥散地分布于基体中，使合金的强度、硬度提于基体中，使合金的强度、硬度提高的现象。高的现象。二、合金的工艺性能与相图的关系二、合金的工艺性能与相图的关系铸造流动性和偏析倾向：铸造流动性和偏析倾向：液相线与固相线的水平距离及垂直距离越大，液相线与固相线的水平距离及垂直距离越大，流动性越差流动性越差,偏析倾向也大。偏析倾向也大。第三十八页，本课件共有43页一般纯金属和共晶成分合金具有良好的铸造性能。一般纯金属和共晶成分合金具有良好的铸造性能。纯金属、单相固溶体的变形性能好于由混合相组成的纯金属、单相固溶体的变形性能好于由混合相组成的两相合金（特别是共晶合金）。两相合
35、金（特别是共晶合金）。第三十九页，本课件共有43页第三章第三章 结束结束第三章第三章 结束结束第三章第三章 结束结束第三章第三章 结束结束第三章第三章 结束结束 第四十页，本课件共有43页1、间隙相：、间隙相：d非非/d金金0.59晶体结构复杂晶体结构复杂。如。如 Fe3CFe3C的晶体结构的晶体结构第四十一页，本课件共有43页温温度度时间时间时间时间温温度度 停歇点停歇点临界点临界点 纯金属或特殊成分合金的冷却曲线纯金属或特殊成分合金的冷却曲线一般成分合金的冷却曲线一般成分合金的冷却曲线转折点转折点上临界点上临界点下临界点下临界点热分析法热分析法第四十二页，本课件共有43页感感谢谢大大家家观观看看第四十三页，本课件共有43页