固熔体

固溶体是指熔质原子溶解在金属溶剂的晶格中所组成的合金相，即是指一种或者多种溶剂的固体溶液。

定义两组元在熔融态下互溶，固态也相互溶解，且形成均匀一致的物质。形成固溶体时，含量大者为溶剂，含量少者为溶质；溶剂的晶格即为固溶体的晶格。

固溶体的性能固熔强化当熔质元素含量很少时，固熔体性能与熔剂金属性能基本相同。但随熔质元素含量的增多，会使金属的强度和硬度升高，而塑性和韧性有所下降，这种现象称为固熔强化。置换固熔体和间隙固熔体都会产生固熔强化现象。

适当控制熔质含量，可明显提高强度和硬度，同时仍能保证足够高的塑性和韧性，所以说固熔体一般具有较好的综合力学性能。因此要求有综合力学性能的结构材料，几乎都以固熔体作为基本相。这就是固熔强化成为一种重要强化方法，在工业生产中得以广泛应用的原因。超声波可在里面有效传播。

有序强化对某些无序-有序转变的固熔体而言，有序状态的强度高于无序状态。因为在有序固熔体中最近邻原子是异类原子，所以结合键是A-B键，而在无序固熔体中结合键是平均原子间的键。

由于在具有无序-有序转变的合金中A-B原子间的引力必然大于A-A或B-B原子间的引力，故有序固熔体要破坏大量的A-B键比无序固熔体要困难得多。这种现象也称为有序强化。1

分类按溶质原子在晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体。

置换固熔体熔质原子占据熔剂晶格中的结点位置而形成的固熔体称置换固熔体。当熔剂和熔质原子直径相差不大，一般在15%以内时，易于形成置换固熔体。铜镍二元合金即形成置换固熔体，镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

间隙固熔体熔质原子分布于熔剂晶格间隙而形成的固熔体称间隙固熔体。间隙固熔体的熔剂是直径较大的过渡族金属，而熔质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是熔质原子与熔剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中，铁和碳所形成的固熔体――铁素体和奥氏体，皆为间隙固熔体。

另外，按熔质元素在固熔体中的熔解度，可分为有限固熔体和无限固熔体。但只有置换固熔体有可能成为无限固熔体。

按原子排列秩序是否有序，固熔体可分为有序固熔体和无序固熔体。2

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王宁 - 副教授 - 西南大学