合金相结构

这是一篇关于合金相结构的思维导图，主要内容包括：基本概念，固溶体，中间相，离子晶体的结构规则，非晶态结构。

合金相结构

• 基本概念
  • 合金定义
    • 组元
    • 碳钢-铸铁：Fe+C
    • 黄铜：Cu+Zn
  • 相
    • 定义
    • 单相合金、多相合金
    • 合金相
      • 固溶体
      • 中间相
  • 微观不均匀性
    • 超结构
    • 短程序参数（了解）
  • 固溶体的性质
    • A. 点阵常数改变
    • B. 固溶强化
    • C. 物理化学性能变化
      • 电阻率&电阻温度系数
      • 硅钢片
      • 不锈钢（Cr）
• 固溶体
  • 定义
    • 溶剂-溶质
    • 和溶剂晶体结构类型相同
  • 分类
    • 置换固溶体
      • 定义
      • 影响固溶度的因素
        • 1. 晶体结构
          • 无限/有限固溶体
        • 2. 原子尺寸
          • Dr＜15%，
          • Dr≥15%
        • 3. 化学亲和力（电负性）
          • 合金组元间电负性差越大，溶质与溶剂元素之间的化学亲和力越强，倾向于生成化合物而不是形成固溶体
        • 4. 原子价
          • 电子浓度
          • 极限电子浓度1.4
        • 5. 温度
          • ∝
    • 间隙固溶体
      • 定义
        • Dr＞47%
      • 溶质原子：H、B、C、N、O
      • 都是有限固溶体，溶解度很小
• 中间相
  • 定义
    • 中间相？
    • 第二类固溶体/二次固溶体/缺位固溶体
  • 1. 正常价化合物
    • 定义
    • 晶体结构？
    • 稳定性与电负性差有关
  • 2. 电子化合物
    • 定义：休姆-罗瑟里相
    • 电子浓度
    • 3类：e/a=21/12、21/13、21/14
  • 3. 与原子尺寸有关的化合物
    • 间隙相和间隙化合物
      • 两种原子半径差很大的元素
      • r(X)/r(M)＜0.59➡️间隙相（简单晶体结构）
        • 高熔点高硬度
        • 合金工具钢、硬质合金
      • r(X)/r(M)＞0.59➡️间隙化合物（复杂晶体结构）
        • M3C型-Fe3C
        • 钢中的强化相
    • 拓扑密堆相
      • 中等差别
      • TCP相（Topology 拓扑）
      • 配位多面体
      • 举例：拉弗斯相、s相
  • 4. 超结构
    • 有序固溶体
    • 定义：有序化过程？
    • 长程有序度参数S
      • 公式
      • 表征有序化程度的参数
• 离子晶体的结构规则
  • 鲍林五大规则
  • 总述即可
• 非晶态结构
  • 特点：长程无序
  • 玻璃、凝胶、非晶态金属
  • 玻璃化温度
    • 定义
    • Tg=(1/2-1/3)Tm
  • 特点
    • 晶体和非晶体可相互转化
      • 外部条件：冷却速度-快
      • 内部条件：黏度
    • 无固定熔点、软化温度范围
    • 各向同性

CH3：晶体缺陷

• 基本概念
  • 定义
  • 分类
    • 点缺陷
      • 零维缺陷：空位、间隙原子、杂质、溶质原子
    • 线缺陷
      • 一维缺陷：位错
    • 面缺陷
      • 二维缺陷：晶界、相界、........
• 点缺陷
  • 定义
  • 分类
    • 热平衡点缺陷
      • 空位
        • 空位的形成能Ev
      • 离开平衡位置的原子去处
        • 表面/内表面➡️肖特基缺陷
        • 间隙位置➡️弗伦克尔缺陷
        • 其他空位➡️空位消失/迁移
    • 过饱和点缺陷
      • 高温淬火、冷变形加工、高能粒子（中子、、）辐射
      • 不稳定
        • 复合过程消失，或形成较稳定的复合体
  • 点缺陷的平衡浓度
    • 过程/原因
    • T=t+273
    • 3个常数
      • 玻尔兹曼常数k=?
        • 每个微观粒子在每K变化时所吸收/释放的能量
      • 阿伏伽德罗常数
      • 气体常数
    • 2个公式
    • 间隙原子的形成能
  • 点缺陷的运动
    • 迁移
      • 空位
    • 复合
      • 间隙原子
    • 晶体的自扩散，布朗运动
• 位错
  • 定义
    • 晶体原子的一种特殊组态，在一定范围内发生有规律的错动，可分为刃型位错和螺型位错
  • 分类
    • 刃型位错
      • 定义
      • 特点
        • （1）有额外半原子面
        • （2）刃型位错线——已滑移区和未滑移区的边界线，垂直于滑移方向；直线、折现、曲线
        • （3）滑移面？，其他面上不能滑移
        • （4）正刃型位错的压应力、拉应力
    • 螺型位错
      • 定义
        • 位错线附近的原子按螺旋形排列
      • 特点
        • （1）
        • （2）螺型位错线：已滑移区和未滑移区的边界线，平行于滑移方向/滑移矢量；直线
        • （3）
        • （4）滑移面不唯一，任何包含螺型位错线的面都可以是滑移面
        • （5）
    • 混合位错
      • 定义
      • 特点
        • （1）混合位错线：已滑移区和未滑移区的边界线，滑移矢量成任意角度，曲线
        • （2）位错环——一根位错线不能终止于晶体内部，而只能露头于晶体表面（包括晶界）➡️位错线若终止于晶体内部，则必于其他位错线相连接，或在晶体内部形成封闭环
• 结构决定性能！