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词条 固熔体
释义

定义

所谓固熔体是指熔质原子熔解在金属熔剂的晶格中所组成的合金相,即是指一种或者多种熔剂的固体熔液。两组元在熔融态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固熔体时,含量大者为熔剂,含量少者为熔质;溶剂的晶格即为固熔体的晶格。

分类

按溶质原子在晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体。

置换固熔体

熔质原子占据熔剂晶格中的结点位置而形成的固熔体称置换固熔体。当熔剂和熔质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固熔体。铜镍二元合金即形成置换固熔体,镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

间隙固熔体

熔质原子分布于熔剂晶格间隙而形成的固熔体称间隙固熔体。间隙固熔体的熔剂是直径较大的过渡族金属,而熔质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是熔质原子与熔剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中,铁和碳所形成的固熔体――铁素体和奥氏体,皆为间隙固熔体。

另外,按熔质元素在固熔体中的熔解度,可分为有限固熔体和无限固熔体。但只有置换固熔体有可能成为无限固熔体。

按原子排列秩序是否有序,固熔体可分为有序固熔体和无序固熔体。

固溶体的性能

固熔强化

当熔质元素含量很少时,固熔体性能与熔剂金属性能基本相同。但随熔质元素含量的增多,会使金属的强度和硬度升高,而塑性和韧性有所下降,这种现象称为固熔强化。置换固熔体和间隙固熔体都会产生固熔强化现象。

适当控制熔质含量,可明显提高强度和硬度,同时仍能保证足够高的塑性和韧性,所以说固熔体一般具有较好的综合力学性能。因此要求有综合力学性能的结构材料,几乎都以固熔体作为基本相。这就是固熔强化成为一种重要强化方法,在工业生产中得以广泛应用的原因。超声波可在里面有效传播。

有序强化

对某些无序-有序转变的固熔体而言,有序状态的强度高于无序状态。因为在有序固熔体中最近邻原子是异类原子,所以结合键是A-B键,而在无序固熔体中结合键是平均原子间的键。

由于在具有无序-有序转变的合金中A-B原子间的引力必然大于A-A或B-B原子间的引力,古有序固熔体要破坏大量的A-A键比无序固熔体要困难得多。这种现象也称为有序强化

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更新时间:2024/11/15 21:07:05