研究分析二元合金相图的意义
二元合金相图表明了合金的成分、所处的温度、合金的状态之间的关系，通过相图可以知道，任何成分的合金，在任何温度下所存在的状态是什么。实际意义就是为选用不同的合金材料提供了理论依据。例如铁碳二元合金相图就提供不同含碳量的铁碳合金的熔点是多少，在什么温度下发生什么相变，包含那些相，也可以推知合金的大概性能，如含碳量低则硬而脆的渗碳体量就少，软而韧的铁素体就多，材料容易进行塑性变形，适合做容易变形的零件，如含碳量高则硬而脆的渗碳体量就多，软而韧的铁素体就少，材料硬度高耐磨性就好，适合做工具、刀具等需要耐磨性的零件，掌握和了解铁碳相图，对于钢铁材料的研究和使用，各种热加工工艺的制定以及工艺废品原因的分析等等都有很重要的指导意义。
第一章 基本概念
1.合金
合金是两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金房元素熔合或烧结而成的具有金属特性的物质，如碳钢是铁和碳组合的合金。
2.组元
组成合金的最基本的独立物质称为组元。一般来说，组元是组成合金的元素。如黄铜的组元是铜和锌；青铜的组元是铜和锡。但有时合金中的稳定化合物也可视为组元。例如铁碳合金中的Fe3C。如果合金由两个组元组成的，就称之为二元合金；由三个组元组成的则称三元合金，依此类推。
3.合金系
由给定组元可配制一系列成分不同的合会，这些合金组成一个合金系统称为合金系。.两个
个组元组成的为二元系，三个组元组成方为二元系，更多组元组成的为多元系
4.相
合金中具有同一化学成分，同一结构和原子聚集状态，并以界面互相分开的均匀组成部分，纯金属的固态时是一个相。当温度升高到其熔点时，固态金唇开始熔化成液态，在融化过程中，固态与液态共存，两者被相界面分开，它们的原子案集状态不同，为液相与固相共存的两相混合物。当温度高于熔点时，则成为单相的液态金属。
5组织
相的综合，即合金中不同形状、大小、数量和分布的相相互组合而成的综合体。
6.合金的相结构
合金的相结构大致可分为固溶体和金属间化合物两大基本类型。
1）固溶体
组元间在液态下能相互溶解而在固态下仍能彼此溶解而形成均匀的相则称为固溶体。
置换固溶体
溶质原子位于溶剂晶格的一些结点上，犹如溶剂晶格结点上的原子被溶质原子所置换，故
称之为置换固溶体。如图
当形成固溶体时，若溶质在溶剂中的溶解度是有一定限度的，称这种具有有限溶解度的
固溶体为有限固溶体。反之，如果形成固溶体的组元间能以任意比例相互溶解，即组元间无
论怎样配比都能形成均匀一致的单相固溶体，而不存在溶解度极限，这种固溶体称之为无限
固溶体。
影响固溶体溶解度的因素，主要有如下几方面：组元的晶格类型，组元原子之间直径的差别，组员间电化学性质的差别，电子浓度。合金中的价电子数与原子数的比值，称电子浓度。
间隙固溶体
是填充在溶剂晶格的某些空隙位置、这样的固溶体为间隙固溶体。
形成间隙固溶体的溶质元素通常都是一些原子半径小于1A的非金属元素，如碳(0.77
A),氮(0.71A)、氢(0.46A)、硼(0.97A)等，而溶剂元素则是原子半径较大的过渡族
金层元素，当溶质原子半径r:和溶剂原子半径之比≤0.59时，才有可能形成间隙固溶
体。间隙固溶体只能是有限固溶体，其溶解度与溶剂的晶格类型有关。
2)固溶体的性能
由于溶质的溶入，溶剂晶格产生畸变。溶质浓度越大，其晶格和原子半径与溶剂相差越
大，则晶格骑变越严重，对位错移动的阻力也越大，从而引起塑性变形抗力增加，固溶体的
机械性能变化越明显。一般情祝是强度、硬度升高，而塑性和韧性下降。
通过溶人某种溶质元素形成固溶体，而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。固
溶强化是强化金属材料的一种重要途径。
