工程材料第三章 (一,二)
工程材料员管理制度和办法
工程材料员管理制度和办法第一章总则第一条为加强施工现场工程材料的管理，提高施工效率和质量，保障工程的顺利进行，制定本管理制度。
第二条工程材料员是负责施工现场工程材料的需求、采购、调配、入库、出库、记录以及各项相关工作的专职人员。
第三条工程材料员应当熟悉工程材料的种类、性能、用途、规格、标准及价格，具有一定的材料管理经验和技能。
第四条工程材料员应当细心、认真、有责任心，能够独立完成工作任务，按规定时间完成工作。
第五条工程材料员应当遵守各项规章制度，维护施工现场的秩序和安全，保护工程材料的安全和质量。
第六条工程材料员不得擅自变更工程材料的种类、规格、数量和质量，不得私自挪用工程材料，不得接受任何形式的回扣。
第七条工程材料员应当对施工现场的工程材料情况进行定期检查和清点，及时发现问题并处理。
第八条工程材料员应当加强与供货单位的联系，及时了解市场行情，掌握最新的价格和供货信息。
第九条工程材料员应当建立健全的档案资料管理制度，确保档案资料的齐全、准确、及时。
第十条工程材料员应当定期组织工程材料的盘点和清理，及时更新相关资料，确保盘点和清理的准确性和及时性。
第十一条工程材料员应当加强与其他部门的协作，密切配合，共同完成工程任务。
第十二条工程材料员应当积极参加培训和学习，不断提高自身的素质和能力。
第二章工程材料的采购管理第十三条工程材料员应当按照建设单位或监理单位的要求，对工程材料进行合理的需求分析和计划。
第十四条工程材料员应当协助采购部门对工程材料的供应商进行认真审核和评估，确保供货商的信誉和资质。
第十五条工程材料员应当按照规定程序对工程材料进行比价、招投标、订购和合同签订。
第十六条工程材料员应当及时了解供货商的交货情况，对交货不及时、数量不足、质量不合格的工程材料及时处理。
第十七条工程材料员应当对送达的工程材料进行验收，核对数量、规格、质量和要求等，确保工程材料的符合要求。
第十八条工程材料员应当及时填写入库单，登记在册，盖章确认，并将相关信息报告给领导。
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的？1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度；3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。
工程材料徐自立主编课后习题答案
工程材料徐自立主编课后习题答案第一章材料的性能1-1什么是金属材料的力学性能？金属材料的力学性能包含哪些方面?所谓力学性能，是指材料抵抗外力作用所显示的性能。
力学性能包括强度刚度硬度塑性韧性和疲劳强度等1-2什么是强度？在拉伸试验中衡量金属强度的主要指标有哪些？他们在工程应用上有什么意义？强度是指材料在外力作用下，抵抗变形或断裂的能力。
在拉伸试验中衡量金属强度的主要指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度的意义在于：在一般机械零件在发生少量塑性变形后，零件精度降低或其它零件的相对配合受到影响而造成失效，所以屈服强度就成为零件设计时的主要依据之一。
抗拉强度的意义在于：抗拉强度是表示材料抵抗大量均匀塑性变形的能力。
脆性材料在拉伸过程中，一般不产生颈缩现象，因此，抗拉强度就是材料的断裂强度，它表示材料抵抗断裂的能力。
抗拉强度是零件设计时的重要依据之一。
1-3什么是塑性？在拉伸试验中衡量塑性的指标有哪些？塑性是指材料在载荷作用下发生永久变形而又不破坏其完整性的能力。
拉伸试验中衡量塑性的指标有延伸率和断面收缩率。
1-4什么是硬度？指出测定金属硬度的常用方法和各自的优缺点。
硬度是指材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。
生产中测定硬度最常用的方法有是压入法，应用较多的布氏硬度洛氏硬度和维氏硬度等试验方法。
布氏硬度试验法的优点：因压痕面积较大，能反映出较大范围内被测试材料的平均硬度，股实验结果较精确，特别适用于测定灰铸铁轴承合金等具有粗大经理或组成相得金属材料的硬度；压痕较大的另一个优点是试验数据稳定，重复性强。
其缺点是对不同材料需要换不同直径的压头和改变试验力，压痕直径的测量也比较麻烦；因压痕大，不宜测试成品和薄片金属的硬度。
洛氏硬度试验法的优点是：操作循序简便，硬度值可直接读出；压痕较小，可在工件上进行试验；采用不同标尺可测定各种软硬不同的金属厚薄不一的式样的硬度，因而广泛用于热处理质量检验。
其缺点是：因压痕较小，对组织比较粗大且不均匀的材料，测得的结果不够准确；此外，用不同标尺测得的硬度值彼此没有联系，不能直接进行比较。
工程材料第二版习题(1-2)章答案
塑性变形的的物理本质： 塑性变形的的物理本质： 滑移和孪生共同产生的塑性变形。 滑移和孪生共同产生的塑性变形。 P24 滑移是晶体的一部分相对另一部分做整 体刚性移动。孪生是在切应力的作用下， 体刚性移动。孪生是在切应力的作用下，晶 体的一部分相对另一部分沿着一定的晶面 孪生面） （孪生面）产生一定角度的切变
2-13、晶粒大小对金属性能有何影响？细化 13、晶粒大小对金属性能有何影响？ 晶粒方法有哪些？ 晶粒方法有哪些？ p17 答： 在一般情况下,晶粒愈小,则金属的强度. 在一般情况下,晶粒愈小,则金属的强度.塑 性和韧性愈好. 性和韧性愈好. 细化晶粒是提高金属性能的重要途径之一， 细化晶粒是提高金属性能的重要途径之一， 晶粒愈细，强度和硬度愈高， 晶粒愈细，强度和硬度愈高，同时塑性韧性 愈好。 愈好。 细化晶粒方法有： 细化晶粒方法有： 增大过冷度； 2.变质处理 变质处理； 3.附加振 增大过冷度； 2.变质处理； 3.附加振 动或搅动等方法； 动或搅动等方法；
5、晶粒 p11 晶粒---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形。 ---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形 晶粒---每个小晶体具有不规则的颗粒状外形。 何谓空间点阵、晶格、晶体结构和晶胞？ 2-2、何谓空间点阵、晶格、晶体结构和晶胞？ 常用金属的晶体结构是什么？划出其晶胞， 常用金属的晶体结构是什么？划出其晶胞， 并分别计算起原子半径、配位数和致密度？ 并分别计算起原子半径、配位数和致密度？ 1、空间点阵 p9 空间点阵-----为了便于分析各种晶体中的原子 空间点阵---为了便于分析各种晶体中的原子 排列及几何形状, 排列及几何形状,通常把晶体中的原子假想为 几何结点,并用直线从其中心连接起来,使之 几何结点,并用直线从其中心连接起来, 构成一个空间格子。 构成一个空间格子。
工程材料力学性能第三章资料
1.摆锤冲断试样失去的位能 Ak=GH1—GH2， 试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功.单 位为J。 冲击韧性：指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形 功和断裂功的能力，常用标准试样的冲击吸收功Ak 表示。 2.冲击吸收功Ak的大小并不能 真正反映材料的韧脆程度, 部 分功消耗于试祥扔出、机身振 动、空气阻力以及轴承与测量 机构的摩擦消耗。
三 应变速率增加，抗拉强度增加，而且应变速率的 强度关系随温度的增加而增加。
图 应变速率对铜在各种温度下抗拉强度的影响
第二节
冲击弯曲和冲击韧性
不含切口零件的冲击：冲击能为零件的整个体积均 匀地吸收，从而应力和应变也是均匀分布的； 零件 体积愈大，单位体积吸收的能量愈小，零件所受的 应力和应变也愈小。 含切口零件的冲击：切口根部单位体积将吸收更多 的能量，使局部应变和应变速率大为升高。 另一个 特点是：承载系统中各零件的刚度都会影响到冲击 过程的持续时间、冲击瞬间的速度和冲击力大小。 这些量均难以精确测定和计算。且有弹性和塑 性。 因此，在力学性能试验中，直接用能量定性地表示 材料的力学性能特征；冲击韧性即属于这一类的力 学性能。
3.对于屈服强度大致相同的材料，根据Ak值评定材料 对大能量冲击破坏的缺口敏感性。 如弹壳、防弹甲板等，具有参考价值： 4.评定低合金高强钢及其焊缝金属的应变时效敏感性。
第三节 低温脆性 一、 低温脆性 低温脆性:一些具有体心立方晶格的金属，如Fe、 Mo 和W，当温度降低到某一温度时，由于塑性降低 到零而变为脆性状态。 从现象上看，是屈服强 度随温度降低而急剧增加的结果 倘若屈服强度随温度的下降而升高较快，而断裂 强度升高较慢，则在某一温度Tc以下，σs>σc， 金属在没有塑性变形的情况下发生断裂，即表现 为脆性的； 而在Tc以上，σs<σc，金属在断裂 前发生塑性变形，故表现为塑性的。 低温脆性对压力容器\桥梁和船舶结构以及在低温 下服役的机件是非常重要的.
工程材料第三章答案
工程材料习题与辅导（第四版）朱张校姚可夫3.2 习题参考答案1. 解释名词热硬性、石墨化、孕育（变质）处理、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效答: 热硬性: 热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力（亦称红硬性）。
热硬性与钢的回火稳定性和特殊碳化物的弥散析出有关。
石墨化: 铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。
孕育（变质）处理: 在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理工艺。
球化处理: 在铁水中加入球化剂，以获得球状石墨的处理工艺称为球化处理。
石墨化退火: 使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨的退火过程。
固溶处理: 把合金加热到单相固溶体区，进行保温使第二相充分溶解，然后快冷（通常用水冷却），得到单一的过饱和固溶体组织的热处理工艺。
固溶处理可以使奥氏体不锈钢获得单相奥氏体组织，提高奥氏体不锈钢的耐蚀性。
固溶处理也在有色金属合金中得到应用。
有色金属合金（如铝合金）先进行固溶处理获得过饱和固溶体，然后再进行时效处理，析出细小、均匀、弥散分布的第二相，提高合金的强度和硬度。
时效: 固溶处理后得到的过饱和固溶体在室温下或低温加热时析出细小、均匀、弥散分布的第二相，合金硬度和强度明显升高的现象称为时效或时效硬化。
2. 填空题(1) 20是（优质碳素结构）钢，可制造（冲压件、焊接件、渗碳零件，如齿轮、销) .(2) T12是（优质碳素工具）钢，可制造（锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具) .(3) 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（低合金钢) 、(中合金钢）和（高合金钢）几类。
(4) Q345(16Mn)是（低合金结构）钢，可制造（桥梁、船舶、车辆、锅炉等工程结构) .(5) 20CrMnTi是（合金渗碳）钢，Cr、Mn的主要作用是（提高淬透性、提高经热处理后心部的强度和韧性) , Ti的主要作用是（阻止渗碳时奥氏体晶粒长大、增加渗碳层硬度、提高耐磨性) ，热处理工艺是（渗碳后直接淬火、再低温回火) .(6) 40Cr是（合金调质）钢，可制造（重要调质件如轴类件、连杆螺栓、进汽阀和重要齿轮等) .(7) 60Si2Mn是（合金弹簧）钢，可制造（汽车板簧) .(8) GCr15是（滚珠轴承）钢，1Cr17是（铁素体型不锈）钢，可制造（硝酸工厂设备以及食品工厂设备) .(9) 9SiCr是（低合金刃具）钢，可制造（板牙、丝锥、钻头、铰刀、齿轮铰刀、冷冲模、冷轧辊等) .(10) CrWMn是（冷作模具）钢，可制造（冷冲模、塑料模) .(11) Cr12MoV是（冷模具）钢，可制造（冷冲模、压印模、冷镦模等) .(12) 5CrMnMo是（热模具）钢，可制造（中型锻模) .(13) W18Cr4V是（高速）钢，碳质量分数是（0.70%以上) , W的主要作用是（保证高的热硬性) , Cr的主要作用是（提高淬透性) , V的主要作用是（形成颗粒细小、分布均匀的碳化物，提高钢的硬度和耐磨性，同时能阻止奥氏体晶粒长大，细化晶粒) 。
道路工程材料-第3章沥青混合料
试件尺寸：
（1）Ф101.6mm×63.5mm（±1.3mm，两侧高度差不大于
2mm）。适用于公称最大粒径<26.5mm的混合料，试件成型
击实次数根据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般
为75次或50次。试验中一组试件需平行试件通常为4个。
（2） Ф152.4mm×95.3mm(±2.5mm，两侧高度差不大于
1.6 沥青混合料的结构强度理论
影响φ 和 C 的因素
沥青性质对粘结力的影响： 沥青粘结性↑（粘度↑）→粘聚力C↑→抗剪强度τ↑ 沥青与矿料相互作用 矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用→靠近界面处粘度↑
→ 扩散溶剂化膜(10um) 膜内—结构沥青：粘度高 → C大 膜外—自由沥青：粘度小 → C小
道路工程材料
第三章沥青混合料
全自动车辙试验机
道路工程材料
第三章沥青混合料
车辙试验试模及成型试件
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
摩阻角就愈高。
道路工程材料
第三章沥青混合料
1 沥青混合料的类型与组成结构
1.6 沥青混合料的结构强度理论 影响抗剪强度τ的因素
温度及形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响 随温度升高，沥青的粘聚力 C 值减小，而变形能力增强。
温度降低，可使混合料粘聚力提高，强度增加，变形能力降 低。温度过低会使沥青混合料路面开裂。
1、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变 形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。
工程材料与成形技术基础第三章答案(机械工业出版社)
庞国星主编工程材料作业第三章答案3-1、比较下列名词（2）比较索氏体和回火索氏体 , 马氏体和回火马氏体的主要区别。
正火组织：索氏体S:属于细珠光体，其中渗碳体呈片状。
回火组织,淬火后高温回火,碳化物从过饱和F中析出,称为回火索氏体S回，呈粒状渗碳体，塑、韧性更好淬火组织:马氏体:过饱和F 回火组织:淬火后低温回火，碳化物开始从M中析出，成为M 回。
保持高硬度，消除内应力，改善脆性。
3-2、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。
错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。
（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。
（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。
完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。
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溶质、溶剂的电负性越接近溶解度越大。越有利于
形成无限固溶体。当元素间的电负性的差别大到一定程 度后，就难于形成固溶体，而倾向于形成化合物。
（四）、 固溶强化
通过向溶剂金属中溶入溶质元素形成固溶体，而 使固溶体合金强度、硬度升高的现象， 固溶强化。 强化机理： 溶质溶入→晶格畸变→位错运动阻力增加→金属塑性 变形困难→高强度、硬度（塑性和韧性↓）。
d
e
g
+
B
金属和合金的组织是由相组成 组织：
A
的，是由于组成相的种类、相 对数量、晶粒形状、大小及分 布形态等的不同，而分别具有 不同形貌特征的相的组合物。
共晶温度下的相：α、β； 共晶温度下的组织：(α＋β)共晶
借助于各种不同放大倍数的 显微组织：
金相显微镜所观察到的金属 和合金中的晶粒形状、大小 及各组成相的分布形态等形 貌，称为显微组织或金相组 织（简称金相）。
3、二元相图的杠杆定律 化简为线段比： 计算某一成分的合金处于 两相平衡时在某温度下，合金 xx2 cb x1 x ac QL Q 中两个相的相对含量。 x x ab x x ab 1 2 2 1 ①、杠杆定律的推导： 设合金总重为 ；液相与合金总 QL 1xx cb 2 重之比为 Q ; 固相与合金总重之 Q L x1 x ac 比为Qα。则可得方程组： QL+Qα=1 QLX1+QαX2= X (1) (2) X2－X QL =1 － Qα = ———— X2 － X1
1、正常价化合物：符合一般原子价规律、成分固定 可用化学分子式表达。 通常由强金属性的元素与非金属或 类金属元素（如 IV、V、VI族）形成。 如：Mg2Si、Mg2Sn, Mg2Pb 性能：具有很高的硬度和脆性。当弥散分布时，可作强化 相。 2、电子化合物 ：服从电子浓度规律(不遵守原子价 规律）电子浓度达到某一数值，便形成具有某种晶格结 构的化合物。 性能：具有高熔点和硬度。但塑性较低，一般只能作为 强化相。 电子浓度（Ce):在合金相中，组元所贡献的价电子数目之 和与合金相的原子数目之比值。 统计结果表明： Ce=21/14 为β相，体心立方晶格。 Ce=21/13 为γ 相，复杂立方晶格。 Ce=21/12 为ε 相，密排六方晶格。
2）、亚共晶和过共晶合金
亚共晶： d、c点之间的合金。过共晶： e、c点之间的合金。
初晶形成
亚共晶凝固完毕时的相 :
a
temperature
L
L+
L+ c
b
α相、β相； 组织： α初、(α＋β)共晶
过共晶凝固完毕时的相: α
f
d
e
g
+ B
相、β相；
室温下的组织：
β初、(α＋β)共晶
二、 金属化合物
金属化合物： 具有相当程度的金属键并具有一定程度 的金属性质的化合物。
（一）、金属化合物晶体结构特点
金属化合物的晶格结构类型不同于任一组元（可 用分子式大致表示）
Байду номын сангаас
（二）、金属化合物的特性
晶体结构复杂，熔点高、硬度高、脆性大。一 般只用作强化相
（三）、金属化合物的种类及其特征
常见三种类型：正常价化合物、电子化合物、间隙 化合物
图中 I 合金凝固完毕时为α、β两 相，应用杠杆定律可得：
2e 100% de
d2 1 100% de
2）计算亚共晶合金(或过共晶合金) 凝固完毕时的组织组成物的相对量。
合金I在凝固完毕时的组织组成物为： α初+(α+β)共晶
2c 初 100% dc
( )共晶 d2 100% dc
是指溶质原子进入溶剂晶
格间隙而形成的固溶体。
（原子直径相差很大。）
（三）、固溶体的溶解度及其影响因素
在一定温度及压力下，溶质元素在固 1、 溶解度： 溶体中的最大溶入量与固溶体总量之比。 （1）、无限固溶体： 溶解度在0～100%间可以任意 改变的固溶体。
形成条件： 只能是置换式固溶体在溶质与溶剂原子 尺寸差别较小且晶格类型相同时产生。 （2）有限固溶体： 溶解度有限的固溶体。 置换式固溶体，可以形成无限固溶体。 间隙式固溶体，只能形成有限固溶体而不能形成 无限固溶体。
2、溶解度影响因素
（1）晶体结构因素：组元间晶格类型相同，溶解度 较大。 对于置换固溶体，组元间晶格类型相同是形成无 限固溶体的必要条件。晶格类型不同，溶解度有限。 （2）原子大小因素：由于组元间原子大小不同，所以 溶质溶入将导致溶剂的晶格畸变。
置换固溶体的晶格畸变
对置换固溶体 ：原子尺寸差别越小溶解度越大。当 差别小到一定程度，就可能产生无限固溶体。若差 别较大，则只能形成有限固溶体。 对间隙固溶体 ： 溶质原子直径越小，溶解度越大。 （3）电负性因素：
共晶反应：在一定温度下，由一定成分的液相同时结
晶出成分一定且不相同的两个固相的转变，称为共晶 转变（或共晶反应）。 tc αd+βe 反应式为：Lc
反应特征： 温度固定、三相成分 固定，在相图中表现为水平线。 共晶转变产物称为共晶组织(体)。 C点为共晶点
（共晶成分、共晶温度） c 成分的合金称为共晶合金
（三）间隙化合物 （主导因素为原子尺寸） 由过渡族金属元素与原子半径较小的碳、氮、硼 等非金属元素所形成。 根据原子直径比和结构特点，分为两类：
间隙化合物
间隙相 ：d非/d金<0.59 具有复杂结构的间隙化合物：d非/d金>0.59
性能：前者具有极高的熔点、硬度和脆性，稳定性很 好。常用于高合金工具钢、硬质合金、高温陶瓷等。 后者的熔点、硬度和脆性较前者稍低，且不够稳定。 常用于碳钢及合金钢。
Cu%
100
50%Ni 温度 ℃ 1500
80
50
20
B
0
80%Ni 100%Ni
1453℃
L
20%Ni 温 度 ℃
1325℃
1400 1300
1410℃ 1370℃
100%Cu
1180℃
1083℃ 1130℃
1245℃
1200
1100
L+
α α
温 度 ℃
A
Cu 10 时间 30 50 70 90 Ni 时间
Ni (%)
二、二元合金相图的基本类型
（一）匀晶相图：两组元在液态、固态均无限互溶的 二元合金系所形成的相图。 （如 Cu-Ni , Cu-Au, Au-Ag, Fe-Ni等） 1、相图分析 a、b：纯组元A、B的熔点 液相线：acb 固相线：adb 两个单相区：L、α 一个两相区：L +α
2、平衡结晶过程分析
L
L+
T2 T1
32
52 45
45
A
40
L32
B
L
L+
T3 T2 T1
32
52 45
40
40
B 固溶体合金
A
冷却曲线
L
L+
T3 T2 T1
32
52 45
50
T
A
B
time
As the melt of 50B is cooled, it begins to solidify at T1. Then the cooling rate is decreased due to the freezing heat. As T decreases to T3, the solidification process is finished, the cooling rate increases.
§3-2, 3 二元合金相图
相图： 在合金系中，合金在平衡条件下，各相的存在状 态与温度、成分间关系的图解。又称状态图或平衡图。 所以，相图上相及组织，都是在十分缓慢冷却条件 下获得的。
一、 二元合金的结晶分析及相图的建立
最常采用的热分析法， 以Cu-Ni 合金为例说明
测定二元相图的步骤如下：
1、配制合金系，熔化； 2、测冷却曲线确定临界点 3.画温度-成分坐标标定临界点 4.具有相同意义的点连线 Ni % 0 20 50 80 100
（一）、固溶体晶体结构特点
固溶体的晶格结构类型与溶剂金属组元的晶格相同。
（二）、固溶体分类及特性
根据溶质原子在溶剂晶格中占据位置的不同， 固 溶体可分为两类：即置换固溶体和间隙固溶体。 1 、置换式固溶体 是指溶质原子置换溶剂晶格结点上的溶剂原子 而形成的固溶体。 （原子直径相近时形成）
2、间隙固溶体
L40
为了达到平衡状态，冷 却速度必须非常慢，以 保证原子有足够的时间
L L+
进行扩散。
A
40
B
L
L+
T1
52
52
L40
A
40
B
The composition of 52 is different from that of the original melt. So, during solidifcation, composition fluctuation is necessary.
dc间成分的合金成为亚共晶合金，
ce间成分的合金称为 过共晶合金。
2、典型合金的平衡结晶过程
1）、共晶合金 —— 成分为 c 。
a
temperature L+
相和组织的区别：
相：在金属或合金中凡是具有相同成
分、相同结构并与其他部分有界 面分开的，均匀的组成部分，称 之为相。
L
L+ c