機械基礎MECHANICALFOUNDATION工程材料CONTENT目錄合金0102鐵碳合金alloy合金01合金金屬晶體結(jié)構(gòu)的基本知識固態(tài)物質(zhì)按其內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)的構(gòu)成，可分為晶體和非晶體兩類。晶體內(nèi)部的原子呈有序、規(guī)則排列，而非晶體內(nèi)部的原子呈無序堆積。晶體具有固定熔點，而非晶體沒有固定熔點。晶體表現(xiàn)出各向異性，而非晶體表現(xiàn)出各向同性。合金常見金屬晶體的類型合金單晶體內(nèi)部原子的排列位向是完全一致的，而多晶體是由許多晶粒組成的晶體。單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體顯示出各向同性，也稱偽無向性。實際生產(chǎn)中的金屬都是多晶體結(jié)構(gòu)，單晶體金屬基本上不存在。合金在實際金屬中，晶體內(nèi)部由于結(jié)晶、加工等條件的影響，原子排列規(guī)律受到破壞，出現(xiàn)原子排列的不完整性，稱為晶體缺陷，按照晶體缺陷的幾何特征，一般將其分為三類：點缺陷———空位、間隙原子和置代原子線缺陷———位錯面缺陷———晶界和亞晶界合金合金的基本概念純金屬由于強度、硬度比較低，無法滿足各種零件對力學性能的要求，在使用上受到很大限制，因此，在實際生產(chǎn)中大量使用的是合金。合金:以一種金屬為基礎，再加入一種或多種金屬或非金屬元素形成的具有金屬性能的物質(zhì)稱為合金。合金組元:組成合金的最基本的獨立單元稱為組元，簡稱元。合金的組元既可以是純金屬，也可以是穩(wěn)定的化合物。合金系:由兩個或兩個以上組元按不同含量配置的一系列不同成分的合金稱為合金系，簡稱系。相:相是組成合金組織的基本單元，合金中化學成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的組成部分稱為相。合金組織：合金的組織是指合金中不同種類、形態(tài)、大小、數(shù)量和分布狀況的相相互組合而成的綜合體，它直接決定著合金性能。組織可由單相組成，也可由兩個或兩個以上的相組成，只有一種相組成的組織稱為單相組織，由兩種或兩種以上的相組成的組織稱為多相組織。合金合金的基本組織與性能根據(jù)合金組元之間相互作用的不同，合金中的相結(jié)構(gòu)可分為固溶體、金屬化合物和混合物三種基本類型。合金固溶體一種組元的原子溶入另一種組元的晶格中所形成的均勻固相稱為固溶體，有間隙固溶體和置代固溶體兩種。（1）間隙固溶體:溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙之中而形成的固溶體。（2）置代固溶體:溶質(zhì)原子代替部分溶劑原子，占據(jù)溶劑晶格中的某些節(jié)點位置而形成的固溶體。合金間隙固溶體置代固溶體合金金屬化合物合金組元間發(fā)生相互作用而形成的一種具有金屬特性的物質(zhì)稱為金屬化合物。混合物兩種或兩種以上的相按一定質(zhì)量分數(shù)組成的物質(zhì)稱為混合物，混合物中的組成部分可以是純金屬、固溶體或化合物各自的混合，也可以是它們之間的混合，混合物中各相既不溶解，也不化合，它們保持自己原來的晶格。合金純金屬的結(jié)晶純金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為結(jié)晶，晶體物質(zhì)都有一個平衡結(jié)晶溫度(即晶體的熔點)，在平衡結(jié)晶溫度，液固共存，處于平衡狀態(tài)，因為結(jié)晶所形成的組織直接影響到金屬的性能，所以金屬的結(jié)晶基本規(guī)律對改善其組織和性能有重要的意義。合金金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變大多數(shù)金屬在結(jié)晶完成后晶格類型不會發(fā)生變化，如Cu、AI等。但也有少數(shù)金屬，如Fe、Ti、Mn、Co等，在結(jié)晶成固態(tài)后繼續(xù)冷卻的過程中，還會發(fā)生晶格類型的變化，這種現(xiàn)象稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。以不同晶格類型存在的同一種金屬元素的晶體稱為該金屬的同素異構(gòu)體，一般按其穩(wěn)定存在的溫度由低到高依次用希臘字母α、β、γ、δ等表示。Theironcarbonalloy鐵碳合金02鐵碳合金鐵碳合金在固態(tài)時基本相為固溶體和化合物，固溶體和化合物還可以組成機械混合物。固溶體（1）鐵元素：碳溶解在α－Fe中形成的間隙固溶體，用符號F表示（2）奧氏體：碳溶解在γ－Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用符號A表示。鐵碳合金

鐵碳合金