合金中的常见相
铝合金中的含铁相
〜综述〜铝合金中的含铁相徐鲁杰1,张金民2(1.海军驻洛阳地区军代室，河南洛阳571002；2.中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳571637)摘要：铝合金中的富铁相有a-Fe相和0-Fe相，后者对铝合金的性能有危害。
一般认为，减少针状0-Fe 相，或使0-Fe相转变为汉字状或颗粒状的aFe相，可改善铝合金的力学性能。
铝合金中含铁相的结构有四方晶系、六方晶系、单斜晶系、正交结构和体心立方结构等。
采用重力沉降法、电磁分离法和过滤法等降低铝熔体中f》元素的含量，可以消除含f》相对合金性能的危害。
然而，铁元素也能改善铝合金的性能，部分高Fe铝合金具有较好的力学性能。
关键词：铝合金;含铁相;危害；力学性能中图分类号:TG113.12文献标志码：A 文章编号：1008-1690(2020)06-0015-04Iran-having Phast in Aluminum AlloyXU Lujic1,ZHANG Jinmin2(itae Reareseatative Office o f tha Nave in Luoyano,Luoyuno471002,Chino；2.2uoyano Ship MdtCdl Reseerch Institute.Luoyano471639,Heaan Chino)Abstrach:Iroo-Tch ppases in aluminum Hoy incluUe a-Fe ppass i V p-Fe ppass,th latteo will do hami te tae properties of aluminnm Hoy.It is ueaeralia consinerea tUai mechnicel properties of aluminnm dlloy may be improvea by decrease in acichlao p-Fe phass oo by transfomidtion of p-Fe ppass inte Chinese characteo oo urannlac a-Fe ppase.The iron-0aving ppases in aluminnm Hoy possess suh structures as tetraaonai system,.6X3(023：system,monoclinic system,ortUogonai stmcture,ang bogy centred chUic stmctum.The decrease in ien content in melted aluminum by oravitationai settling,electromaanetir sefaration,oo filtration process is)1》te dimirate disanven taoeons inUuence of ta》iron-centaining ppase on proneeies of ta》alloy.Iron》ement cen alse improve pronerties of aluminum lloy,howeveo,some of th hig0-iron aluminum toys have betteo mechanicot proneeies. Key worit:aluminnm loy；iron-0avine ppase;ham;mechanicot pronerte0引言关于铝合金中铁的作用,不少文献均有论述,大多认为铁是铝合金中的有害杂质元素卩5。
二元合金及其相图
显微组织：
借助于各种不同放大倍数的金相显微镜所观 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）。
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图3-22 由相所构成的不同组织的示意图
固溶体：α、β； 金属化合物：θ、η
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5、杠杆定律的应用
1) 计算（f、g）成分范围内，任 意成分二元合金室温下相组成物 的相对量（重量百分数） 。
置换固溶体的晶格畸变
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： 电负性因素： 是指元素的原子从其它原子夺取电子而转变为负
离子的能力。
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。
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当溶质含量＞溶解度时，将出现新相
化合物——合金组元间发生相互作用而形成的一种新相。
化合物分类
金属化合物——具有一定程度金属键，
有金属特性
非金属化合物——具有离子键，无金属特性
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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
图中 I 合金室温下为α、β两相应用
杠杆定律可得：
xg 100%
fg
1 fx 100%
fg
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5、杠杆定律的应用
2）计算亚共晶合金（或过共晶合金） 室温下组织组成物的相对量（重量百分 数）。
该合金室温时的组织组成物为：
α初+ βII +(α+β)
材料科学基础_第二章-合金的相结构
(2) TCP相 TCP相（topologically close-packed phase）的特点： ①由配位数为12、14、15、16的配位多面体堆垛而成；②呈层状 结构。
TCP相类型：①Lavs相 AB2型 镁合金、不锈钢中出现
②σ相 AB型或AxBx型 有害相
b.间隙化合物 间隙化合物的晶体结构比较复杂。其表达式有如下类型： M3C、M7C3、M23C6、M6C。间隙化合物中金属元素M常被其 它金属元素所代替形成化合物为基的固溶体（二次固溶体）。
在H、N、C、B等非金属元素中,由于H和N的原子半径很小,与所 有过渡族金属都满足rX/rM<0.59,所以过渡族金属的氢化物、氮化物 都为间隙相；而硼原子半径rB/rM>0.59较大, rB/rM>0.59，硼化物 均为间隙化合物；而碳原子半径处于中间,某些碳化物为间隙相,某些 为间隙化合物。
4.超结构—有序固溶体
超结构（super structure/lattice）类型： 有序化条件：异类原子之间的相互吸引大于同类原 子间 有序化影响因素：温度、冷却速度和合金成分
5.金属间化合物的性质及应用（P56） （1）——（7）
CuAu有序固溶体的晶体结构
2.4 离子晶体
离子晶体有关概念 1.离子晶体(ionic crystal) ：由正、负离子通过离子键按
相分类:固溶体和中间相(金属间化合物)
固溶体——
中间相——
中间相可以用分子式来大致表示其组成。
合金相的性质由以下三个因素控制:
（1）电化学因素(电负性或化学亲和力因素)
电负性——
（2）原子尺寸因素 △r=（rA－rB)/rA 中间相。 △r越小，越易形成固溶体
铝合金基体相与析出相
铝合金基体相与析出相铝合金基体相与析出相近年来，随着工业发展的迅猛，相对应的材料科学也取得了长足的进步。
其中，铝合金作为一种重要的结构材料，广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，铝合金的性能与其微观结构之间存在着紧密的关系，而其中一个重要的研究方向就是铝合金基体相与析出相的相互作用。
铝合金以铝为主要构成元素，其他元素作为合金元素加入其中，形成一种具有特定性能的复合材料。
通常，铝合金中的基体相是铝元素与其他元素的固溶体，而析出相则是指在铝基体中析出的固溶体的固相颗粒。
在铝合金中，基体相和析出相之间的相互作用对材料性能具有重要影响。
首先，对于铝合金而言，基体相的性质直接决定了材料的基本性能，如强度、硬度等。
例如，在铝合金中加入适量的镁元素可以形成固溶体，提高铝合金的强度和硬度。
基体相的选取和调控对于合金材料的性能优化至关重要。
其次，析出相在铝基体中的形成与演变是决定铝合金综合性能的关键因素。
析出相的类型、尺寸和分布对材料的力学性能、导电性能等都有着重要影响。
例如，在铝合金中添加适量的硅元素，并经过适当的热处理工艺，可以形成细小的析出相，提高铝合金的强度和耐腐蚀性。
此外，铝合金中基体相与析出相的界面相互作用也是一个研究的热点。
基体相与析出相之间的界面能量和界面结构对材料的性能有较大影响。
一般来说，界面能量越低，界面结构越完整，材料的强度和韧性就越高。
因此，研究界面相互作用的机理，设计合适的界面处理方法是提高铝合金性能的重要途径之一。
综上所述，铝合金基体相与析出相之间的相互作用是影响铝合金性能的重要因素。
通过优化基体相和析出相的特征及其之间的界面性质，可以提高铝合金的机械性能、耐腐蚀性以及导电性等。
未来，深入研究铝合金基体相与析出相的关系，将为铝合金的精细调控和应用提供更广阔的空间，为工程实践中铝合金材料的发展带来新的突破。
总之，铝合金基体相与析出相的相互作用对于铝合金材料的性能具有重要影响。
通过优化基体相和析出相的特征、界面结构以及界面能量，可以进一步提高铝合金的性能。
铝合金中相的鉴定方法
色
混合酸腐蚀后，S 相 呈棕色，T 相呈黑色 混合酸腐蚀后，显出 清晰轮廓，微受腐
蚀，但不变色 H3PO4 腐蚀，含 Cu 时呈暗中色，无 Cu 时，相表面粗糙，显
出轮廓
不受碱腐蚀，混合酸 腐蚀后，从灰到黑
显微硬度 HV/MPa
12936 3724~5292
相区别 与 MnAl6 共存时，经
碱腐蚀后颜色比 MnAl6 粗
4410 7546 6860 5958 5664
9800 4851
7340
亮金属灰，比 FeAl3，CuAl2
暗
亮灰，比 FeAl3 和α(AlFeSi) 暗，比 Si 亮
亮金属灰色， 比 CrAl7 亮
骨骼状
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浅灰色
无
颜色强烈 变化
有色彩的 光辉
中等，从 亮灰到暗
灰
中等，亮 到暗灰
无
无
不受碱腐蚀，能被所 有酸性腐蚀剂溶掉 未腐蚀呈亮蓝色，极
易识别
碱腐蚀呈但棕色，混 合酸腐蚀呈黑褐色
结晶
真实的四元 相，共晶体呈 不规则形状， 有时呈对角的
六角形
初晶为大块状
很亮的金属灰 色，比 CuAl2
暗
很亮的金属灰 色，无明显浮
雕
亮灰色，比 MnAl6 稍暗
强烈，橙 到蓝变化
强烈，黄 到亮蓝变
化
微弱
经 0.5%HF 腐蚀呈棕 色，常与之共存的 CuAl2 则不受腐蚀
不受 HF 腐蚀，而β (Al5FeSi)被 HF 酸腐 蚀发暗，故可与常和 它存在的β(Al5FeSi)
20%H2SO4 水溶液 70℃腐蚀 30s 被溶掉
第四章-二元合金相图
G
t/s
70% Sn的过共晶合金的结晶过程分析
概括起来，过共晶合金平衡结晶过程为：
t1温度以上： 液态 L70 L
19
t1~ t2温度： 液相中析出 ， t2温度时发生共晶反应： L61.9 t2温度以下： 初 Ⅱ
97.5
室温组织： 初 + Ⅱ + （+）共晶
一、相律
在恒压下，在纯固态或纯液态情况下，出现的相数 小于等于主元数。在液固共存（恒温）条件下出现 的相数小于等于主元数加一。因而，对二元合金， 固态下出现的相数为1或2，液固共存（恒温）条件 下恒温下出现的相数为2或3。
二、二元匀晶相图的分析
匀晶转变：在一定温度范围内由液相结 晶出单相的固溶体的结晶过程。 二元匀晶相图：指两组元在液态和固态 均无限互溶时的二元合金相图。 具有这类相图的合金系主要有Ni-Cu、 Cu-Au、Au-Ag、Mg-Cd、W-Mo等。
标注在温度— 成分坐标中 无限缓冷下测各 合金的冷却曲线 连接各相变点
确定各合金 的相变温度
确定相
如：0%Cu、20%Cu、40%Cu、60%Cu、80%Cu、100%Cu 六组合金。
Cu20% Cu60%Cu80% Cu Ni Cu40%
1600
1500
1400
1400 1300
L
（L+ ）
T
Ni
WCu(%)
Cu
将铸件加热到低于固相线100~200℃的温 度，进行长时间保温，使偏析元素充分进行扩 散，以达到成分均匀化。
设A、B组元的熔点分别为1450℃和1080℃，它们 在液态和固态都无限互溶，则这两种组元组成的 二元相图叫作二元 相图；先结晶的固溶体 中含 组元多，后结晶的固溶体中含 组元多，这种成分不均匀现象称为 ， 通过 工艺可以减轻或消除这种现 象。
第2章合金的相结构与二元合金相图
有序变化：导致合金硬度、脆性增加，塑性、电阻率下降。
固态合金中的相结构
完全无序
第二章
偏聚
部分有序
完全有序
固态合金中的相结构
第二章
（二）溶质元素在固溶体中的溶解度
c
溶质元素的质量 固溶体的总质量
100％
质量分数
c
溶质元素的原子数 固溶体的总原子数
100％
摩尔百分数
固态合金中的相结构
第二章
（三）影响固溶体结构和溶解度的因素
第二章
（2）具有复杂结构的间隙化 合物
如FeB、Fe3C、Cr23C6等。 Fe3C称渗碳体，是钢中重要 组成相，具有复杂斜方晶格。
化合物也可溶入其它元素原
Fe3C的晶格
子，形成以化合物为基的固
溶体。
高温合金中的Cr23C6
（3） 拉弗斯相： 组元间的原子尺寸之差处于间隙化合 物与电子化合物之间。
第二章
3、电子含量因素（原子价因素）: 电子含量：各组成元素的价电子数的总和与原子数的比值。 如溶质的摩尔分数为 x ％ ，则电子含量表示为：
c e a [xv u(100 x)]/100 一定形式的固溶体，能稳定地存在于一定的电子含量范围内。 一价金属溶剂，bcc电子极限含量1.36
fcc电子极限含量1.48
固态合金中的相结构
第二章
4.相：凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面 分开的物质均匀组成部分，称之为相。
5.组织：是观察到的在金属及合金内部组成相的大 小、方向、形状、分布及相互结合状态。
(a)纯铁单相显微组织
(b)Al+Cu两相显微组织
固态合金中的相结构
第二章
在固态材料中，按其晶格结构的基本属性来分， 可分为固溶体和中间相两大类。
铝及铝合金的金相检验
– 五级针孔
• GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低 倍组织检验方法》
– 缺陷分为22种 – 晶粒度检验 – 断口检验
变形铝合金的缺陷
• 疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一 次晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷 隔、铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、 挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良 、锻造裂纹、压质效果评定：
– 提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 – 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 – 钠变质分为6级、磷变质分为4级
• 热处理过烧组织评定
– 标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 – 分为5级
• 晶粒度评定
– 标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 – 晶粒度分为8级
– 铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、铸造 铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、压铸铝 合金
• 变形铝合金
– 热处理不可强化铝合金
• 纯铝L系列、防锈铝LF系列
– 热处理可强化铝合金
• 硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
铝合金的宏观检验
• 1、试样的制备
相 – Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
• ZL2xx系列
– 可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性， – 铸造性比铝硅系差 – 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
变形强化铝合金
• 只能采用加工硬化的方法来提高强度
– 纯铝 – 防锈铝
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合金中的常见相铁基、镍基和钴基合金的基本组织是合金化的γ 相基体和弥散分布的强化相，如各类碳化物、氮化物和金属间化合物及强化晶界的一些碳化物或金属间化合物。
析出的强化相的质量分数应为百分之十几至几十。
当某些金属间化合物的形态呈片针状或胞状，在晶界上连续分布时，或碳化物呈块状排列，且数量又较多时，则可能损害合金的长期性能。
在新研制的合金中，通过“相计算”法，从化学成分上有效地控制有害相(如σ相)的析出。
1. GCP相(金属间化合物Ⅰ) --------几何密排相a.γ′相(Ni3Al)γ′相是铁-镍基和镍基高温合金中的重要析出强化相，弥散均匀分布，属Cu3Au型面心立方有序结构，其中Cu位置可部分被Co、Cr、Mo 等置换，Au可部分被Ti、Ta、Nb等置换。
液态析出的初生γ′相在镍基铸造合金中常为(γ+ γ′)共晶形式，呈白色花朵块状，分布于晶界和枝晶间。
块内的点、条和网状为γ基体。
先析出的共晶中含Al、 Ti较少，后期Al、Ti偏聚，γ′相增多，造成(γ+γ′)共晶内富Al、Ti，贫Co、Fe、Mo等元素。
在共晶外围Fe、 Co、Mo元素富集而易形成σ相。
初生γ′相共晶对持久强度影响不大，但降低塑性，易成为合金热疲劳开裂的源。
故应通过提高浇注时的冷速等方法来避免初生γ′共晶呈大块状或群团状出现。
铸态或固溶冷却时析出或时效析出的γ′相，即固态析出γ′相，主要以二种形态在晶内弥散分布，在合金化程度较低的镍基变形合金和所有铁镍基合金中，γ′ 相呈球状，其尺寸较小;在共格错配度大的合金中，则可呈立方体形，尺寸也较大，有的仅在高倍金相显微镜下能观察到;个别情况呈片状或胞状。
在合金长期时效或使用过程中，γ′相聚集长大，失去强化作用，强度和塑性均明显下降。
当其发生过时效长大时，通过固溶和时效可重新恢复析出强化的效果。
b. η相(Ni3Ti)具有密排六方晶格的η相其组成较固定。
它可直接从γ基体中析出，也可由γ′相转变而来。
在钛比铝含量高(Ti/Al≥2.5)和钛、铝含量较高(wTi+wAl≥4%)的铁镍基、镍基合金中常有出现。
在镍基合金中η相主要呈针状，使合金性能变脆。
在铁镍基合金中η相往往有如下几种形态：液态凝固时枝晶间形成的白色块状或片状;在650～850℃时效后呈由η和γ片层交错分布的胞状，高于850℃时效，由γ′相转变而来的η相呈魏氏组织形态分布于晶内。
η相对性能的影响取决其形态和分布及转变过程，通常片状相对性能不利。
但有η相析出可阻止晶粒的长大或减少更有害相的形成，这对力学性能是有利的。
c. Ni3Nb相(γ″及δ相) 镍基合金中铌含量wNb >5%时，可能析出γ″的次强化相，它常呈球状或圆盘状，在晶内弥散析出，尺寸细小。
它呈体心四方结构，与基体共格并有较大的错配度，造成比γ′相更有强烈的共格应变强化，使这类合金具有高屈服强度的特点。
但当温度高于650℃时，γ″相转变为正交结构的Ni3Nb(δ 相)而失去共格性，过时效成为较γ′更稳定的片状析出δ-Ni3Nb后，强度下降，塑性降低，无强化效应。
2. TCP相(金属间化合物Ⅱ) -----拓扑密排相（topologically closed-pacbed phase）a. σ相属四方结构，由周期表上的ⅣB～ⅦB及Ⅷ于元素组成。
有二元系σ相如FeCr、CoCr等和三元系σ相如FeCrMo等共50余种并有很宽的固溶范围其二元系的成分可从XY7至X7Y。
性脆而硬 (68HRC)。
σ相的金相形态主要为颗粒状和细片状(在铁基合金中σ相常为沿晶析出的颗粒状，镍基合金则为片状)，量多时呈魏氏组织针状;时效时在碳化物上成核析出。
它是一种应严格加以控制的有害相。
它的形态、分布和数量决定其影响程度，晶界连续分布或晶内大量析出将严重损害合金的塑性。
铸造合金中σ相的析出常与合金中的成分偏析有关。
图4-2-1为K438合金在900℃500h时效后，在较后期凝固处析出的魏氏组织针状σ相。
图4-2-1 K438合金叶片榫头疏松处的σ相(900℃500h) 100×侵蚀剂：400g·L-1NaOH水溶液b. Laves相为铁基和铁-镍基合金中常见相。
它是由原子半径较小的过渡元素(A)与Ⅳ、Ⅴ、ⅥB族元素(B)间结合而成的，化学式为A2B。
铁基、铁镍基合金中常见的有Fe2Ti、Fe2W、Fe2Nb，它们也能溶入其他同族元素。
Laves相的形成往往与A类元素的过剩或偏析有关。
有的在液态下直接析出，呈晶界块状;有的在时效过程中在碳化物、硼化物附近形成呈粒状或针状。
一般的析出温度在650～1100℃之间，其析出的时间、速度、数量和大小与时效的温度、时间和应力大小有关。
高温时效析出，呈针状或竹叶状，对性能不利;在含C、N较低的合金中，低温时效析出的Laves相为粒状，在晶内析出往往提高高温塑性。
c. μ相、G相和χ相它们一般均为合金中的微量相。
μ相为三角晶系结构，当合金中含Cr、Co、W、Mo 较多时，易出现该相。
在铁基和镍基合金中μ相有 Fe7W6、Fe7Mo6、Ni7Ta6等形式，它常与Laves相共同出现，呈棒状或针状析出于晶内;当在晶界呈网状时，损害合金的延性。
G相为三元化合物，分子式以Ni13Ti8Si6表示。
在含Si偏高的铁镍基GH2133合金中，该相在850℃长期时效后析出最多，分布于晶界降低韧性。
固溶处理前在晶界呈一次析出而未溶的G相对防止晶粒长大有利。
χ相具有α-Mn结构，典型组成为Fe36Cr12Mo10、 Fe35Ni3Cr13Ti7等，在高Cr、Mo、Ti的铁基合金中易出现，在晶内呈块状，为不希望存在的相。
3. 碳化物相碳化物相是高温合金中的重要组成相，主要有MC、M23C6、M7C3、M6C四类。
a. MC型碳化物合金凝固过程中，碳与周期表中的ⅣB、ⅤB和ⅥB族元素如Ti、Zr、Nb、Ta、V、Mo、 W、Hf等形成面心立方结构(其中MoC、WC为密排六方结构)碳化物，多为一次相，随着结晶条件和合金组元的不同而呈白亮块状或汉字状，分布于晶界或枝晶间。
在1200℃以上仍较稳定，但在时效过程中发生MC →M23C6(或M6C)+γ′的转变后而有双重强化效应，在碳化物周围形成γ′的包复层。
其硬度极高，脆性大，形变时粉碎呈带状沿轧制方向分布。
当其在晶界上呈点状析出时，有阻止加热时晶粒长大的作用。
初生的碳化物相，由于其尺寸较大，含量较少，一般不起强化作用，但细小弥散的碳化物如VC，则是铁基合金中一种重要的强化相。
在高温合金中单纯的MC二元系碳化物很少，M (金属)中还同时包含有其它多种同族元素，它们又与空气中的N元素有很强的结合力，使MC型碳化物以 M(C，N)型碳氮化物形式出现。
b.M23C6型碳化物具有复杂面心立方结构，主要是富铬的碳化物，其中也可固溶W、Mo、Fe、Mn等元素。
它是铁基合金中主要的强化相，其析出温度在 600～1100℃之间，较低温时效时，碳化物析出速度较慢，但弥散程度较高。
M23C6以各种形态析出对合金的性能影响很大。
在铁基合金中以晶界不连续的粒状或晶内弥散析出，对力学性能有利。
对镍基合金而言，低温时效时，M23C6往往以晶界胞状形态析出，使韧性降低;较高温度时效，它以晶界粒状析出，阻碍晶界滑移，而提高持久强度。
c.M6C型碳化物它为复杂面心立方的三元系碳化物，常见的形式为A3B3C 和A2B4C，其中A原子为过渡族元素，如Fe、Cr、Ni、Co等，B为原子半径较大的金属，如Mo、W、Nb、Zr等。
主要在含Mo或W较高的铁基合金中出现，通常为由MC或M23C6转变而来的时效产物。
在GH2170合金中有较多的一次M6C 型碳化物。
在复杂合金化的某些铸造镍基合金如K419 等中，在1100～1150℃时M6C析出最快，呈分散质点状在晶界析出，起到强化晶界的作用。
在基体以片状MC或(γ+γ′)共晶附近析出，由于量少而对性能无大影响。
M6C碳化物在热处理过程中也会聚集长大。
d.M7C3型碳化物属六方结构，最典型的为 Cr7C3。
在高温合金中并不重要，仅在高碳低镍的奥氏体耐热钢及钴基合金如X-40(美)合金中，M7C3才从液态中析出，呈骨架状，起强化作用。
在某些成分较简单的镍基合金中，时效析出的M7C3主要沿晶分布且数量较少，对强化效果贡献甚少。
4 硼化物相硼作为晶界强化元素添加到高温合金中能显著提高其持久强度和改善塑性。
当wB> 0.015%～0.018%时，则会在晶界形成硼化物。
高温合金中的硼化物以M3B2为主，属四方晶系，其中M可为 W、Mo、Ti、Al和Ni、Co、Fe等。
在铸造合金中，硼化物以低熔点的共晶形式呈骨架状分布于晶界或枝晶间，常与MC相组合分布。
经固溶处理后，这些硼化物开始碎化或部分溶解，并使热加工性能变坏;变形合金中一次硼化物沿加工流线方向分布，时效析出的硼化物则主要在晶界上，量少呈球状时也有强化晶界的作用。
晶内硼化物多数呈短棒状，平行或成一角度，与基体有一位向关系。
长期时效过程中M3B2会发生形态的变化，如从条状变为球状，成分和晶格常数随之也变化。
5 氮化物相a. MN型氮化物是最常见的氮化物相，常为M (C，N)形式。
大多为初生相，形状规则，呈立方体状，略带桔黄色。
较稳定，几乎不溶于固溶体，时效时也不析出。
但在某些镍基合金中，如含氮的N-155(类)，NbN 会在随后的时效过程中以复合碳氮化物形式析出，而参与析出强化。
b. Z相(NbCrN型氮化物)呈不规则形状，分布均匀，在含Nb和N的合金中出现。
通常为一次相。
当合金中同时添加W和Mo时，时效会继续析出少量Z 相，使一般固溶强化的合金的性能下降。
在GH1016合金，Z相含量的质量分数约为1.5%。
时效后Z相量增加至w=2.5%左右，但稳定不变，可以认为对长期性能无多大影响。
c. π相(M11N2型氮化物)面心立方结构，在含高N的合金中(如N-155)出现。
化学组成为(Cr，Co， Ni，Fe)8(W，Mo)3(C，N)2。
当合金时效时，以细粒状分布于M23C6之间，有强化效果。