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固溶体
2010-08-20 02:41:20 来源:不详 浏览:3516
固溶体
固溶体

所谓固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。两组元在液态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固溶体时,含量大者为溶剂,含量少者为溶质;溶剂的晶格即为固溶体的晶格。

● 固溶体的分类

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。

1、置换固溶体 溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体,镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

2、间隙固溶体 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡族金属,而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是溶质原子与溶剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中,铁和碳所形成的固溶体――铁素体和奥氏体,皆为间隙固溶体。

另外,按溶质元素在固溶体中的溶解度,可分为有限固溶体和无限固溶体。但只有置换固溶体有可能成为无限固溶体。

● 固溶体的性能

当溶质元素含量很少时,固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多,会使金属的强度和硬度升高,这种现象称为固溶强化。置换固溶体和间隙固溶体都会产生固溶强化现象。

适当控制溶质含量,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,所以说固溶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,几乎都以固溶体作为基本相。这就是固溶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。

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