鍛造加熱時第二相化合物的固溶

鍛造加熱時第二相化合物的固溶

      第二相化合物固溶.主要問題是固溶的數(shù)量和合金元素均勻化。它們與最大固溶度， 固溶溫度和時間等有關(guān)，現(xiàn)分別討論如下：

1.最大固溶度

      前面巳經(jīng)提到，加熱時第二相化合物是以原子狀態(tài)溶入基體的，它們或呈罝換形式， 或呈間隙形式，不同溶質(zhì)元素在溶劑中的溶解度是不一樣的。

      對于置換固溶體，溶解度的大小主賽取決于以下幾個因素

      (1)溶質(zhì)與溶劑的晶格類型。如果溶質(zhì)和溶劑的晶格類型相同，則可能完全互溶； 反之，如果兩種組元的晶格類型不同，別組元之間的溶解度只能是有限的。

      (2)溶質(zhì)原寧與溶劑原子的直徑比，對大纛合金系所作的統(tǒng)計表明，當(dāng)溶質(zhì)與溶劑原子半徑相對差別大于14?15%時便只能形成有限固溶體，而且，在其它條件相同的情況下，兩者原子半徑差別越大，其溶解度越小。

      (3)固溶體的電子濃度。所謂電子濃度是價電子數(shù)與原子數(shù)目的比值，面心立方晶格的極限電子濃度值為1.36，,體心立方晶格為1.48,密排六方晶格為1.75。溶質(zhì)原子溶入溶劑后，如果電子濃度超過以上極限值時，晶格便不穩(wěn)定^便只能形成有限的溶解， 超過的愈多，溶解度也就愈小。

      (4)溶質(zhì)原子與溶剤原子的電化學(xué)性質(zhì)。溶質(zhì)和溶劑原子的電化學(xué)性質(zhì)越相近，溶解度越大，反之財越小。

      形成間隙固溶體的條件是：溶質(zhì)與溶劑原子半徑的比值  R非/R金<0.59  ,其溶解度與溶劑金屬的晶格類型有關(guān)。例如碳在γ-Fe中的最大溶解度可達(dá)2.11%，而在α-Fe中的最大溶解度只有0.0218%，顯然這與不同類型的晶格所具有的最大間隙半徑有關(guān)。例如 γ-Fe晶格中的最大間隙是0.52A與碳原子的半徑0. 77A比較接近，因此當(dāng)空隙周圍的鐵原子由于某種原因離開平衡位置時或者由于晶體缺陷的存在有可能使空隙擴(kuò)大一些，于是碳原子便可以擠入空隙。由于碳原子擠入空隙后，將引起品格畸變，所以不能 每一個空隙均為碳原子所填充。經(jīng)計算，大約平均27個奧氏體晶胞中僅能溶入一個碳原子。而在a-Fe晶格中，最大空隙半徑為0.36JL這就表明，雖然a-Fe晶格中的總間隙體積犬于r~Fe品格中的總間隙體積，但由于其分布較敎，單個間隙較小，因此，α Fe的溶碳能力比γ-Fe小得多。

      總之，在加熱過程中，隨者溫度的升高和晶格類型的改變（由a-Fe-γ-Fe),溶質(zhì)原子在溶劑金屬中的溶解度逐漸增大。