当前课程知识点：材料科学基础 > 第三章 固体材料的结构 > 3.3 合金基本概念 > 合金的基本概念
同学们
这节课我们来学习合金的基本概念
虽然纯金属在工业上获得了一定的应用
但由于纯金属的性能有一定的局限性
特别是强度等重要性能指标
往往不能满足要求
因此它的应用也受到了限制
实际使用的金属材料
绝大部分都是合金
合金化会使金属的性能大大提升
表中列举了工业纯铁 纯铝
纯铜合金化前后强度的变化
可以发现合金化大幅提升了金属材料的强度
下面我们就首先来学习
一些关于合金的名词和概念
第一个概念就是合金
所谓合金是由两种或两种以上的金属
或金属与非金属
经过熔炼 烧结或其他方法组合而成
并具有金属特性的物质
第二个概念是组元
通常把组成合金
最简单最基本
而且能独立存在的物质称为组元
在大多数情况下
组元就是元素
例如铅锡合金中的铅和锡元素就是组元
有时在合金内存在着既不分解
也不发生任何化学反应的稳定化合物
也可以看作为组元
例如铁碳合金中的铁三碳可以视为一个组元
通常人们按照合金中组元的多少
这样合金分为二元合金
三元合金 多元合金
第三个概念是合金相
简称相
所谓的相是指从组织角度
说明合金中具有同一聚集状态
统一结构以及成分性质
完全相同的均匀组成部分
由于合金中各组元之间会产生复杂的物理
化学相互作用
所以在固态合金中存在一些
成分不同 结构不同
性能也不同的合金相
通常人们按照合金相的多少
将合金分为单相合金
两相合金以及多相合金
例如牌号为H68的黄铜具有强度高
塑性非常好的特点
适宜于冷冲压或拉伸
可以制造各种复杂的零部件
他具有良好塑性的原因就在于
它是由面心立方结构的单相黄铜所组成的
而牌号为H62的黄铜
强度更高但塑性稍差
这是因为H62黄铜中
不仅有塑性比较好的α相
而且还有能起到强化作用的β相
因此该合金属于α加β两相合金
第四个概念是组织
一定的外界条件下
一定成分的合金可能有不同成分
结构和性能的合金相所组成
这些相的总体
便称为合金的组织
例如H62黄铜的组织
是由α黄铜和β黄铜两项组成
而且组元是铜和锌两种元素
第五个概念是合金相的分类
组成合金的相是多种多样的
不同的相有不同的晶体结构
按照晶体结构的不同
可以将合金相分为固溶体和化合物两类
固溶体是溶质组元溶解溶剂组元中而形成
溶剂通常是金属
其特点是溶剂的点阵类型不变
溶质原子或是代替部分溶剂原子
而形成置换式固溶体
或是进入溶剂组元点阵的间隙中
而形成间隙式固溶体
一般来说固溶体都有一定的成分范围
溶质在溶剂中的最大含量称之为固溶度
化合物是有两种或多种组元
按一定比例构成一个新的点阵
它既不是溶剂元素的点阵
也不是溶质元素的点阵
以氯化钠为例
钠离子和氯离子分别占有各自面心立方点阵
而氯化钠的点阵就是由
两个面心立方分点阵穿插而成的复合点阵
虽然化合物通常可以用一个化学式表示
但许多化合物
特别是金属与金属形成的化合物
往往或多或少有一定的成分范围
但这一范围一般要比固溶体的成分范围要小得多
这节课我们就讲到这里
-绪论
-绪论
-讨论1
-讨论2
-2.1 原子结构与原子轨道
--原子结构与轨道
-2.2 电子排布规律
--电子排布规律
--电子排布规律
-2.3 晶体中的结合键
--晶体中的结合键
--原子结构与键合
-2.4 晶体结构与空间点阵
-2.5 晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
-2.6 晶向指数与晶面指数
-2.7 晶面间距与晶面夹角
-2.8 晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
-讨论1
-讨论2
-习题-第2章
-3.1 金属的晶体结构
--金属的晶体结构
--金属的晶体结构
-3.2 金属晶体的堆垛与间隙
-3.3 合金基本概念
--合金的基本概念
--合金的基本概念
-3.4 固溶体
--固溶体
--固溶体
-3.5 化合物
--化合物
--化合物
-3.6 陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
-3.7 高分子的基本结构
--高分子的基本结构
--高分子的基本结构
-3.8 非晶、准晶和纳米晶
-讨论1
-讨论2
-习题-第3章
-4.1 扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
-4.2 扩散的微观机制
--扩散的微观机制
--扩散的微观机制
-4.3 扩散与原子的随机行走
-4.4 扩散系数与扩散激活能
-4.5 扩散的影响因素
--扩散的影响因素
--扩散的影响因素
-4.6 反应扩散
--反应扩散
--反应扩散
-讨论1
-讨论2
-习题-第4章
-5.1 纯金属的结晶
--纯金属的结晶
--纯金属的结晶
-5.2 金属结晶的基本条件
-5.3 液态金属的结构
--液态金属的结构
--液态金属的结构
-5.4 均匀形核
--均匀形核
--均匀形核
-5.5 非均匀形核
--非均匀形核
--非均匀形核
-5.6 晶体长大的动力学条件和液固界面微观结构
-5.7 阶梯的长大机制和生长形态
-讨论1
-讨论2
-习题-第5章
-6.1 匀晶相图
--匀晶相图
--匀晶相图
-6.2 共晶相图
--共晶相图
--共晶相图
-6.3 共析相图与包晶相图
-6.4 其他二元相图
--其他二元相图
--其它二元相图
-6.5 铁碳合金的组元及基本相
-6.6 Fe-Fe3C相图分析与工业纯铁结晶过程
-6.7 钢的结晶过程
--钢的结晶过程
--钢的结晶过程
-6.8 白口铸铁的结晶过程
-6.9 碳对铁碳合金平衡组织的影响
-6.10 碳对Fe-C合金机械性能的影响
-6.11 三元相图的表示方法
-6.12 直线法则与杠杆定律
-6.13 重心法则
--重心法则
--重心法则
-6.14 三元匀晶相图与等温截面图
-6.15 变温截面与投影图
--变温截面与投影图
--变温截面与投影图
-6.16 具有共晶三相平衡的三元系相图概况
-6.17 具有共晶三相平衡的三元系相图分析
-6.18 具有共晶三相平衡的三元系相图截面图与投影图
-讨论1
-讨论2
-习题-第6章
-7.1 固态相变的特点分类
-7.2 固态相变的形核与生长
-7.3 成分保持不变的(无扩散)相变
-7.4 过饱和固溶体的分解
-7.5 共析转变
--共析转变
--共析转变
-7.6 马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
-7.7 马氏体转变（二）
--马氏体转变（二）
--马氏体相变（二）
-7.8 贝氏体相变
--贝氏体相变
--贝氏体转变
-讨论1
-讨论2
-习题-第7章
-8.1 点缺陷
--点缺陷
--点缺陷
-8.2 位错的基本概念
--位错的基本概念
--位错的基本概念
-8.3 柏氏矢量
--柏氏矢量
--柏氏矢量
-8.4 位错的运动
--位错的运动
--位错的运动
-8.5 位错的弹性性质
--位错的弹性性质
--位错的弹性性质
-8.6 位错的交互作用
--位错的交互作用
--位错的交互作用
-8.7 位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
-8.8 实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
-8.9 位错反应
--位错反应
--位错反应
-8.10 晶界与相界
--晶界与相界
--晶界与相界
-讨论1
-讨论2
-习题-第8章
-9.1 金属的应力-应变曲线
-9.2 单晶体的塑性变形-滑移
-9.3 单晶体的塑性变形-孪生
-9.4 多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
-9.5 多相合金的塑性变形
-9.6 聚合物与陶瓷的塑性变形
-9.7 变形后的组织与性能
-9.8 晶体的断裂
--晶体的断裂
--晶体的断裂
-9.9 回复和再结晶
--回复和再结晶
--回复和再结晶
-9.10 再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
-9.11 再结晶组织控制
--再结晶组织控制
--再结晶组织控制
-9.12 蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
-讨论1
-讨论2
-习题-第9章
