二、合金的晶體結(jié)構(gòu)
工業(yè)上使用的金屬材料大多數(shù)是合金.由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)叫合金.
組成合金最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱為組元.一般說,組元就是組成合金的元素或是穩(wěn)定的化合物.當(dāng)不同的組元組成合金時(shí),這些組元之間由于物理的和化學(xué)的相互作用,形成具有一定晶體結(jié)構(gòu)和一定成分的相.相是指合金中結(jié)構(gòu)相同、成分和性能均一,并以相界面相互分開的組成部分.由一種固相組成的合金叫單相合金,由幾種不同的相組成的合金稱為多相合金.不同的相具有不同的晶體結(jié)構(gòu),合金按相的晶體特點(diǎn)可分為固溶體和金屬化合物兩大類.
（一）固溶體
合金的組元之間以不同的比例相互混合,混合后形成的固相晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元相同,這種固相就叫固溶體.這一組元稱為溶劑,而其他組元稱為溶質(zhì).固溶體有置換固溶體和間隙固溶體兩大類.
1． 置換固溶體 置換固溶體是指溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些格點(diǎn)位置上所形成的固溶體,猶
如這些結(jié)點(diǎn)上的溶劑原子被溶質(zhì)原子所置換一樣,
所以叫置換固溶體.如圖1-2a所示.
金屬元素彼此之間一般都能形成置換固溶體.
但由于固溶度的大小往往相差很大,所以有的溶質(zhì)
組元在固溶體中的濃度（固溶度）有一定的限制,
這種固溶體就叫有限固溶體.有的溶質(zhì)卻能以任意
比例溶人溶劑,其溶解度可達(dá)100％,這種固溶體
稱無限固溶體.
2．間隙固溶體 一些原子半徑很小的溶質(zhì)原子 圖1 -2 置換固溶體(a)和間隙固溶體(b)
溶入溶劑中時(shí),不是占據(jù)溶劑晶格的正常結(jié)點(diǎn)位置,而是填入到溶劑晶格的間隙中,形成間隙固溶體,其結(jié)構(gòu)如圖1-2b所示.形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素,都是屬于半徑小于0.lnm的非金屬元素,如H、O、 N、C、B等,而溶劑元素都是過渡族元素.
溶質(zhì)原子溶人溶劑后,將使溶劑的晶格常數(shù)改變,并使晶格發(fā)生畸變.溶入的溶質(zhì)原子越多,溶劑晶格畸變也越大.當(dāng)溶質(zhì)原子較小時(shí),溶劑晶格畸變也較小.由于溶劑晶格中的間隙是有一定限度的,所以間隙固溶體都是有限固溶體.
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