理论教育 金属力学性能与相图的相关性

金属力学性能与相图的相关性

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:当合金形成单相固溶体时,合金的性能显然与组成元素的性质及溶质元素的溶入量有关。当合金形成两种混合物时,其力学性能随合金成分的改变而呈直线关系,并在两组性能之间变化。当合金形成共晶组织时,力学性能还与组织的细密程度有关,共晶组织越细密,合金的强度、硬度越高,具有共晶转变合金的硬度变化规律如图3 -18 所示。

金属力学性能与相图的相关性

当合金形成单相固溶体时,合金的性能显然与组成元素的性质及溶质元素的溶入量有关。对于一定的溶剂和溶质来说,溶质的溶入量越多,则合金的强度、硬度越高,电阻率越大,电阻温度系数越小,如图3 -17 所示。显然,通过选择适当的组成元素和适当的组成关系,可以使合金获得比纯金属高得多的强度和硬度,并保持较高的塑性和韧性。总的来说,形成单相固溶体的合金具有较好的综合力学性能,如单相固溶体的电阻率较高,电阻温度系数较小,因而很适合作电阻合金材料,如Cr20Ni80 及Fe-Cr-Al 合金(含30%Cr、5%Al,其余为Fe),等等。

图3-17 固溶体合金的物理及力学性能与合金成分之间的关系

当固溶体的浓度较高时,随着合金的温度下降,会从固溶体中析出次生相来,次生相以细小粒子均匀分布在固溶体的晶粒之中,会使合金的塑性、韧性稍有下降,而强度、硬度有所增加,这一现象称为合金的弥散强化。弥散强化是合金的基本强化方式之一,在实际生产及合金研究工作中已经获得大量应用。(www.daowen.com)

当合金形成两种混合物时,其力学性能随合金成分的改变而呈直线关系,并在两组性能之间变化。当合金形成共晶组织时,力学性能还与组织的细密程度有关,共晶组织越细密,合金的强度、硬度越高,具有共晶转变合金的硬度变化规律如图3 -18 所示。

当合金形成化合物时,合金具有较高的强度、硬度和某些特殊的物理、化学性能,但塑性、韧性及各种加工性能极差,因而不宜作结构材料。但它们可以作为烧结后合金的原料,用来生产硬质合金,或用以制造其他要求具有某种特殊物理、化学性能的制品或零件。

图3-18 具有共晶转变合金的硬度变化规律

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