合金的顯微組織可以看作是由各個相所組成的,這些相稱為合金組織的相組成物;也可以看作是基本組織所組成的,這些基本組織稱為合金組織的組織組成物。合金的力學性能不僅取決于它的化學成分,更取決于它的顯微組織。二、合金的相結構合金的晶體結構:是指合金中各個相的晶體結構,簡稱相結構。合金的相結構通常分為兩大類:(一)固溶體;(二)金屬化合物。(一)固溶體固溶體:合金結晶成固態時,溶質原子分布在溶劑晶格中形成的一種與溶劑有相同晶格的相。固溶體與溶劑具有相同晶體結構。固溶體的類型:1、間隙固溶體;2、置換固溶體。1、間隙固溶體間隙固溶體:溶質原子分布于溶劑的晶格間隙中所形成的固溶體。都是有限固溶體,也是無序固溶體。如圖所示:2、置換固溶體置換固溶體:溶質原子代替溶劑原子占據著溶劑晶格結點位置而形成的固溶體。置換固溶體可以是有限固溶體也可以是無限固溶體。如圖所示:有限固溶體:固溶體的溶解度是有限的。無限固溶體:固溶體的溶解度是無限的。(組成固溶體的兩種元素隨比例不同可以互為溶質或溶劑。)形成無限固溶體的必要條件:是溶劑與溶質的晶體結構相同。無序固溶體:溶質原子的分布是無序的。有序固溶體:溶質原子的分布是有序的。(注:金屬氧化物(如氧化鋁)不屬于金屬材料)。江蘇新能源金屬材料誠信合作
過渡金屬的**電子排布可表示為(n-1)d(1-10)ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素(稀有氣體除外)的原子半徑大。折疊編輯本段晶體結構根據原子在物質內部的排列方式,可將固態物質分為兩大類:晶體,內部原子呈規則排列的物質。如固態金屬;非晶體--內部原子無規則排列的物質。如松香、玻璃等。金屬的晶體結構:是指金屬材料內部的原子的排列規律。它決定著材料的顯微組織特性和材料的宏觀性能。折疊金屬單質金屬鍵:金屬原子間的結合鍵稱為金屬鍵。(帶負電的自由電子與帶正電的的金屬正離子之間產生靜電吸力,使金屬原子結合在一起,這就是金屬鍵結合的本質。金屬特性:良好的導電性和導熱性;強度高;具有塑性;有固定熔點;各向異性。折疊合成金屬一、基本概念合金系:是指具有相同組元,而成分比例不同的一系列合金。如各種碳素鋼。相:是指在合金中,凡是化學成分相同、晶體結構相同并有界面與其它部分分隔開來的一個均勻區域。在一個相中可以有多個晶粒,但是一個晶粒中只能是同一個相。合金中有兩類基本的相結構,固溶體和金屬化合物。顯微組織:是指在顯微鏡下看到的相和晶粒的形態、大小和分布。它可以看作是由各個相組成的。江蘇新能源金屬材料誠信合作自然界中大約有70多種純金屬。
2、電子化合物:這類化合物不遵守原子價規律而服從電子濃度規律。其晶體結構主要取決于電子濃度。3、間隙化合物:間隙化合物一般是由原子半徑較大的過渡族金屬元素和原子半徑較小的非金屬元素組成的化合物。(非金屬元素有規則的嵌入金屬元素晶格的間隙中)a)當非金屬原子直徑與金屬原子直徑比值小于,形成簡單晶格的間隙化合物,稱間隙相.b)當非金屬原子直徑與金屬原子直徑比值大于,則不能產生間隙相,而形成復雜結構的間隙化合物.間隙相、復雜結構的間隙化合物、間隙固溶體的區別:1、晶體結構:間隙固溶體的晶體結構與溶劑相同;而間隙相和復雜結構的間隙化合物的晶體結構不同于任一組元,間隙相具有簡單的晶體結構。2、性能:間隙固溶體硬度低、塑性好,通常作為基體使用;間隙相和復雜結構的間隙化合物都具有高熔點、高硬度。(尤其是間隙相)通常作為彌散強化相。金屬鍵模型圖,如圖所示:金屬鍵模型圖一、晶體結構的基本知識:(一)基本概念1、晶胞:晶格中能夠**晶格特征的**小幾何單元。2、晶格參數:晶體學中用來描述晶胞大小與形狀的幾何參數。包括晶胞的三個棱邊長度a、b、c和三個棱邊夾角α、β、γ。3、晶格常數:決定晶胞大小的三個棱長a、b、c。。
固溶體的有序化:無序固溶體向有序固溶體的轉變過程。硬度和脆性增加,塑性下降。3、影響溶解度的主要因素溶解度:溶質在固溶體中的極限濃度稱為溶質在固溶體中的溶解度。影響溶解度的主要因素:1)溫度2)原子直徑因素3)晶體結構因素4、固溶體的性能固溶強化:溶入溶質元素形成固溶體而使金屬的強度、硬度升高的現象。固溶強化是金屬材料的一種重要的強化途徑。固溶體的性能:一般來說,固溶體是一個硬度不高、塑性較好的一個相。(二)金屬化合物(中間相)在合金中,當溶質含量超過固溶體的溶解度時,除了形成固溶體外,還將出現新相。這個新相可能是一種新的固溶體,也可能是一種化合物。如:Fe3C、FeS。金屬化合物:具有金屬性質的化合物。(其晶體結構不同于任一組元)(1)金屬化合物的性能金屬化合物性能:一般都具有復雜的晶格結構,熔點高,硬而脆。金屬化合物若以細小的粒狀均勻分布在固溶體相的基體上會使合金的強度、硬度進一步提高,這種現象稱為第二相彌散強化。在合金中,金屬化合物的多少、形態、大小、分布等對合金的性能有不同的影響。(2)金屬化合物的種類1、正常價化合物:這類化合物符合正常的原子價規律,成分固定并有嚴格分子式的金屬化合物。金屬材料是指金屬元素或以金屬元素。
可以使用橡皮模型以降低加工的成本。定向固化:可以生產具有優良抗疲勞性能的非常堅固的超耐熱合金澆注到模型里,然后經過嚴格控制的加溫及冷卻工序,以消除任何細小的瑕疵折疊編輯本段塑性成型塑性成型加工:是指將成型金屬高溫加熱以進行重新造型,屬勞動密集型生產。塑性成型加工分類:鍛造:在冷加工或者高溫作業的條件下用捶打和擠壓的方式給金屬造型,是**簡單**古老的金屬造型工藝之一。扎制:高溫金屬坯段經過了若干連續的圓柱型輥子,輥子將金屬扎入型模中以獲得預設的造型。拉制鋼絲:利用一系列規格逐漸變小的拉絲模將金屬條拉制成細絲狀的工藝。擠壓:一種成本低廉的用于連續加工的,具有相同橫截面形狀的,實心或者空心金屬造型的工藝,既可以高溫作業又可以進行冷加工。沖擊擠壓:用于加工沒有煙囪錐度要求的小型到中型規格的零件的工藝。生產快捷,可以加工各種壁厚的零件。加工的成本低。粉末冶金:一種可以加工黑色金屬元件也可以加工有色金屬元件的工藝。包括將合金粉末混合以及將混合物,壓入模具兩項基本工序。金屬顆粒經過高溫加熱燒結成型,這種工藝不需要機器加工,原材料利用率可以達到97%。不同的金屬粉末可以用于填充模具的不同部分。金屬或金屬與非金屬結合而成,且具有金屬特性的材料。江蘇新能源金屬材料誠信合作
其中常見的有鐵、銅、鋁。江蘇新能源金屬材料誠信合作
折疊編輯本段固體成型固體成型加工:是指所使用的原料是一些在常溫條件下可以進行造型的金屬條,片以及其他固體形態。屬于勞動密集型生產。加工成本投入可以相對低廉一些。固體成型加工分類旋壓:一種非常常見的用于生產圓形對稱部件的加工方法,如碟子,杯子以及圓錐體等。加工時,將高速旋轉的金屬板推近同樣告訴旋轉的,固定的車床上的模型,以獲得預先設定好的造型。該工藝適合各種批量形式的生產。彎曲:一種用于加工任何形式的片狀,桿狀以及管狀材料的經濟型生產工藝。連續扎制成型:將金屬片喂入壓輥之間,以獲得長度連續,橫截面一致的金屬造型。與擠壓工藝類似,但是對加工元件的壁厚有限制,只能得到單一的壁厚。只有在大量生產的前提下,加工成本才**合理。折疊編輯本段沖壓成型金屬片置于陽模與陰模之間經過壓制成型用于加工中空造型,深度可深可淺。沖孔:利用特殊工具在金屬片上沖剪出一定造型的工藝大小批量生產都可以適用。沖切:與沖孔工藝基本類似,不同之處在于前者利用沖下部分,而后者利用沖切之后金屬片剩余部分。剪切:用剪切的方式切割金屬片,與用一把剪刀從**佳位置剪裁紙張是一個道理。江蘇新能源金屬材料誠信合作
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