主题：【分享】*****--金属材料及热处理知识--*****------(五)

三、合金的晶体结构
    合金是由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。组成合金的元素可以全部是金属元素，如黄铜（由铜和锌组成），也可以是金属元素与非金属元素，如碳钢（由铁和碳组成）。纯金属的品种少、力学性能低、获得困难，因而工业上使用的金属材料多数是合金。
    金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有分界面分开的均匀组成部分称为相。金属材料可以是单相，也可以是多相组成的。
    通常所说的显微组织实质上是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。组合不同，材料的性能也不相同。
    根据相的晶体结构特点，可以将其分为固溶体和金属化合物两类。
    1.固溶体
    合金中其晶体结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体，习惯上用希腊字母α、β、γ等来表示。一般把与合金晶体结构相同的元素称为溶剂；除溶剂以外的其它元素称为溶质。根据溶质原子在溶剂晶格中所处位置的不同，固溶体又分为置换固溶体和间隙固溶体。
      置换固溶体
    溶质原子取代溶剂原子而占据晶格中某些结点位置而形成的固溶体称为置换固溶体。



间隙固溶体
    溶质原子较小，如碳、氢等，它们位于溶剂晶格间隙形成的固溶体称为间隙固溶体。



固溶体的溶解度
    固溶体的溶解度是指溶质原子在固溶体中的极限浓度。根据溶解度的不同，固溶体又可分为有限固溶体和无限固溶体。
溶解度有一定限度的固溶体称为有限固溶体，而组成元素无限互溶的固溶体称为无限固溶体（如下图所示）。组成元素的原子半径、电化学特性相近、晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。而间隙固溶体由于间隙有限，只能形成有限固溶体。

固溶体的性能
    随溶质含量的增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降，这种现象称为固溶强化。产生固溶强化的原因是溶质原子使溶剂晶格发生畸变及对位错的钉扎作用，阻碍了位错的运动。与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低，但与金属化合物相比其硬度要低得多，而塑性、韧性要高得多。