第2章材料组织

1、第第2章章 工程材料的组织结构工程材料的组织结构2.12. 22. 3纯金属的晶体结构与结晶纯金属的晶体结构与结晶非金属材料的结构简介非金属材料的结构简介合金的晶体结构与结晶合金的晶体结构与结晶学习目的学习目的: 通过本章的学习，了解常用材料的组织结构，理解通过本章的学习，了解常用材料的组织结构，理解和掌握铁碳合金相图的内容与应用。和掌握铁碳合金相图的内容与应用。本章重点内容本章重点内容:1.金属的结晶条件、规律及控制金属的结晶条件、规律及控制 2.铁碳合金的基本组织铁碳合金的基本组织 3.铁碳合金相图的内容与意义与应用铁碳合金相图的内容与意义与应用2.1.1 2.1纯金属的晶体结构与结晶纯金

2、属的晶体结构与结晶晶体：晶体：材料的原子材料的原子( (离子、分子离子、分子) )在三维空间呈规则在三维空间呈规则 的周期性排列的物体。如金刚石、水晶、金属等。的周期性排列的物体。如金刚石、水晶、金属等。非晶体非晶体：材料的原子材料的原子(离子、分子离子、分子)在三维空间无规在三维空间无规 则排列的物体。如松香、石蜡、玻璃等。则排列的物体。如松香、石蜡、玻璃等。晶体结构晶体结构晶体中原子晶体中原子(离子或分子离子或分子)规则排列的方式。规则排列的方式。 晶格晶格假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。成的空间格架。 晶胞晶胞能反映晶格特

3、征的最小组成单元。能反映晶格特征的最小组成单元。晶格常数晶格常数晶胞的三个棱边的长度晶胞的三个棱边的长度a,b,c。第第2章章金属的晶体结构金属的晶体结构纯金属的晶体结构与结晶纯金属的晶体结构与结晶1.基本概念基本概念2.112 常见的金属晶体结构常见的金属晶体结构 （1） 体心立方晶格体心立方晶格有：有：钼钼(Mo)、钨、钒、铬、铌、钨、钒、铬、铌、-Fe等。等。（2）面心立方晶格）面心立方晶格（3）密排六方晶胞）密排六方晶胞有：有：铝、铜、镍、金、银、铝、铜、镍、金、银、-Fe-Fe等。有有：镁、镉：镁、镉(Cd)、锌、铍、锌、铍(Be)等。等。2.1.1金属的晶体结构金属的晶体结构第第2

4、章章 22.1.2实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构1.多晶体结构多晶体结构晶粒晶粒晶界晶界位向位向各向同性各向同性2.1.2 实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构3第第2章章 2.1.2 实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构2.实际金属中的晶体缺陷实际金属中的晶体缺陷(1)点缺陷点缺陷三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。 空位空位 空位空位 间隙原子间隙原子 间隙原子间隙原子(2)线缺陷线缺陷二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷。二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷。 刃型位错刃型位错 螺型位错螺型位错 刃型位错刃型位错(3)面缺陷面缺陷二维

5、尺度很大而第二维尺度很大而第 三维尺度很小的缺陷。三维尺度很小的缺陷。 晶界晶界 亚晶界亚晶界 晶界晶界4第第2章章 金属晶体缺陷的影响金属晶体缺陷的影响 ？ 点缺陷点缺陷-造成局部晶格畸变造成局部晶格畸变,使金属的电阻率使金属的电阻率;屈服强度增加屈服强度增加, 密度发生变化。密度发生变化。 线缺陷线缺陷-形成位错对金属的机械性能影响很大，位错极少形成位错对金属的机械性能影响很大，位错极少时，时，金属强度很高，位错密度越大，金属强度也会提高。金属强度很高，位错密度越大，金属强度也会提高。 面缺陷面缺陷-晶界和亚晶界越多，晶粒越细，金属强度越高。晶界和亚晶界越多，晶粒越细，金属强度越高。 金属

6、塑性变形的能力越大，塑性越好。金属塑性变形的能力越大，塑性越好。2.1.2 实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构第第2章章 52.1.3纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 6液态液态L固态固态S S可以是非晶体。可以是非晶体。 一种原子排列状态过渡为另一种原子一种原子排列状态过渡为另一种原子 规则排列状态规则排列状态(晶态晶态)的转变过程。的转变过程。一一LS晶态晶态SS晶态晶态（1） 冷却曲线与过冷度冷却曲线与过冷度液态金属在结晶时的温度液态金属在结晶时的温度时间曲线时间曲线 一次结晶一次结晶二次结晶二次结晶凝固凝固结晶结晶2.1.3 纯金属的结晶纯金属的结晶1.金属结晶的基本规律金属结晶

7、的基本规律过冷度过冷度理论结晶温度理论结晶温度 和实际结晶温和实际结晶温 度之差。度之差。 T = T0T1 冷却速度越快，过冷度越大冷却速度越快，过冷度越大过冷过冷液态金属的实际结晶液态金属的实际结晶 温度总是低于理论结晶温度总是低于理论结晶 温度的现象。温度的现象。2.1.3 纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 7 只有当液体的过冷度达到一定的大小，结晶过程才能只有当液体的过冷度达到一定的大小，结晶过程才能开始进行开始进行过冷是金属结晶的必要条件。过冷是金属结晶的必要条件。(2)结晶的一般过程结晶的一般过程2.1.3纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 8形核形核自发形核自发形核 非自发

8、形核非自发形核 长大长大 树枝状长大树枝状长大结晶过程结晶过程2.1.3 纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 9平面长大平面长大2.1.3 纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 10(1)晶粒度晶粒度单位面积上的晶粒数目或晶粒的平均线长度单位面积上的晶粒数目或晶粒的平均线长度(或直径或直径)。(3)过冷度对形核一长大的影响过冷度对形核一长大的影响过冷度过冷度T提高，提高，N提高、提高、G提高提高过冷过冷T太高，太高，N降低、降低、G降低降低(2)晶粒大小对力学性能的影响晶粒大小对力学性能的影响晶粒越细，金属的强度、硬度晶粒越细，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性越好越高，塑性、韧性越好1.金属

9、结晶后的晶粒大小金属结晶后的晶粒大小2.1.3 纯金属的结晶纯金属的结晶 第第2章章 11(4)晶粒大小的控制晶粒大小的控制提高过冷度提高过冷度变质处理变质处理 在液态金属中加入孕育剂或变质剂作为非自发晶在液态金属中加入孕育剂或变质剂作为非自发晶核的核心，以细化晶粒和改善组织。核的核心，以细化晶粒和改善组织。振动、搅拌等振动、搅拌等 合金的晶体结构与结晶合金的晶体结构与结晶12 合金的相结构合金的相结构2.22.2.11.基本概念基本概念合金合金 组元组元 合金系合金系相相 组织组织第第2章章(1)合金合金 由两种或两种以上的金属元素或由两种或两种以上的金属元素或金属元素和非金属元素组成的具有

10、金金属元素和非金属元素组成的具有金属特性的物质。属特性的物质。 普通黄铜普通黄铜：Cu+Zn 45钢钢: 铁碳合金铁碳合金 第第2章章13 合金合金除具备纯金属的基本特性外，还除具备纯金属的基本特性外，还可以拥有纯金属所不能达到的一系列机械可以拥有纯金属所不能达到的一系列机械特性与理化特性特性与理化特性,如如高强度高强度、高硬度高硬度、高耐高耐磨性磨性、 强磁性强磁性、耐蚀性耐蚀性等。等。(2)组元组元 组元组元可以是金属可以是金属、非金属或稳定化合物。非金属或稳定化合物。 组成合金的独立的，组成合金的独立的，最基本的单元最基本的单元第第2章章14(3)合金系合金系 若干给定组元，以不同若干给

11、定组元，以不同配比，配制出的一系列不配比，配制出的一系列不同成分、不同性能的合金同成分、不同性能的合金(4)相相 在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的。的。 铁在同素异构转变过程中，会出现相的变化。铁在同素异构转变过程中，会出现相的变化。 纯铁是单相的，而钢一般是双相或是多相的。纯铁是单相的，而钢一般是双相或是多相的。 固态白铜固态白铜(铜与镍二元合金铜与镍二元合金)是单相的。是单相的。 合金中有两类基本相：合金中有两类基本相：固溶体固溶体和和金属化合物金属化合物。 在物质中，凡是成分相在物质中，凡是成分相同，结构相同并与其他部分同，结构相同并与其

12、他部分以界面分开的均匀组成部分，以界面分开的均匀组成部分，称为称为相相。第第2章章15(5)(5)组织组织 合金的组织是由数量、大小、形状和分布合金的组织是由数量、大小、形状和分布方式不同的各种相所组成的。方式不同的各种相所组成的。 不同组织具有不同的性能。不同组织具有不同的性能。 由不同组织构成的材料具有不同的性能。由不同组织构成的材料具有不同的性能。 同一种钢经过不同的热处理可以获得不同同一种钢经过不同的热处理可以获得不同的组织，从而获得不同的性能。的组织，从而获得不同的性能。 45钢经过不同的热处理可以获得钢经过不同的热处理可以获得珠光体、珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体索氏体、屈

13、氏体、贝氏体、马氏体等组织。等组织。并获得不同的性能。并获得不同的性能。组织组织是指用肉眼或显微镜等所是指用肉眼或显微镜等所观察到的材料的微观形貌。观察到的材料的微观形貌。第第2章章16(1)(1)固溶体固溶体合金中两组元在液态和固态合金中两组元在液态和固态下都互相溶解，共同形成一下都互相溶解，共同形成一种成分和性能均匀的、且结种成分和性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相，构与组元之一相同的固相，称为称为固溶体固溶体。固溶体固溶体溶剂溶剂+溶质溶质一种固相一种固相能够保持其原有晶格类能够保持其原有晶格类型并与固溶体晶格相同型并与固溶体晶格相同的组元称为的组元称为溶剂溶剂。失去原有晶格类型的组

14、失去原有晶格类型的组元称为元称为溶质溶质，一般在合，一般在合金中含量较少。金中含量较少。17第第2章章固溶体的分类固溶体的分类根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，可根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，可将固溶体分为：将固溶体分为：间隙固溶体间隙固溶体和和置换固溶体置换固溶体。根据溶质原子在溶剂晶格中分布是否有规律可根据溶质原子在溶剂晶格中分布是否有规律可将固溶体分为：将固溶体分为：有序固溶体有序固溶体和和无序固溶体无序固溶体。根据溶质原子在溶剂晶格中的根据溶质原子在溶剂晶格中的溶解度溶解度可将固可将固溶体分为：溶体分为：有限固溶体有限固溶体和和无限固溶体无限固溶体。溶解度：溶解度：指溶质在

15、固溶体中的极限浓度。指溶质在固溶体中的极限浓度。第第2章章18间隙固溶体间隙固溶体溶质原子进入溶剂晶格中的间溶质原子进入溶剂晶格中的间隙之中形成的固溶体。隙之中形成的固溶体。置换固溶体置换固溶体溶质原子占据在溶剂晶格的某些溶质原子占据在溶剂晶格的某些结点上，使晶格上的某些溶剂原结点上，使晶格上的某些溶剂原子被置换而形成的固溶体。子被置换而形成的固溶体。间隙固溶体间隙固溶体置换固溶体置换固溶体第第2章章19 溶质与溶剂以任溶质与溶剂以任何比例都能互溶，何比例都能互溶，固溶度达固溶度达100，则称为则称为无限固溶体无限固溶体，否则为否则为有限固溶体。有限固溶体。间隙间隙固溶体固溶体溶质原子与溶剂原

16、子直径之溶质原子与溶剂原子直径之比应小于比应小于059方可。方可。直径较大的原子所组成的晶格，直径较大的原子所组成的晶格，其空隙的尺寸也较大。其空隙的尺寸也较大。过渡族元素过渡族元素(溶剂溶剂)与尺寸较小的元素与尺寸较小的元素C 、N、H、B等易形成间隙固溶体。等易形成间隙固溶体。溶质原子在间隙固溶体中的溶解度一般很溶质原子在间隙固溶体中的溶解度一般很小小,所以间隙固溶体都是所以间隙固溶体都是有限固溶体有限固溶体。溶质原子将使间隙固溶体发生畸变，溶质原子将使间隙固溶体发生畸变，其浓度越大，畸变越大。其浓度越大，畸变越大。第第2章章20置换固溶置换固溶体体无限固溶体一定是无限固溶体一定是置换固溶

17、体。置换固溶体。置换固溶体置换固溶体也可以是有限固溶体。也可以是有限固溶体。两组元晶体结构相同，原子半径和电化两组元晶体结构相同，原子半径和电化学特性接近，则容易形成置换固溶体。学特性接近，则容易形成置换固溶体。无限固无限固溶体溶体形形成条件成条件两组元晶体结构相同是必要条件。两组元晶体结构相同是必要条件。溶剂原子半径溶剂原子半径rA与溶质原子半径与溶质原子半径rB的相的相对差对差(rArB)rA小于小于8%左右时。左右时。第第2章章21第第2章章22碳在碳在 Fe中的间隙固溶体中的间隙固溶体铜铜和和金金形形成成的的置置换换固固溶溶体体第第2章章23固溶体的性能固溶体的性能固溶体与纯金属相比强

18、度、硬度升高。固溶体与纯金属相比强度、硬度升高。这种通过形成固溶体使金这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象属强度和硬度提高的现象称为称为固溶强化固溶强化。它是强化金属材料的它是强化金属材料的重要途径之一。重要途径之一。固溶体的强度和塑性、韧性之间有较好的配合，所固溶体的强度和塑性、韧性之间有较好的配合，所以，其综合性能较好，常作为结构合金的基体相。以，其综合性能较好，常作为结构合金的基体相。 固溶体与纯金属相比电阻率上升，导电率下降等。固溶体与纯金属相比电阻率上升，导电率下降等。第第2章章24固溶强化的原因固溶强化的原因 由于溶质原子的溶入，使固溶体由于溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发

19、生畸变，晶格畸变增大位错的晶格发生畸变，晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属滑移变形变得更运动的阻力，使金属滑移变形变得更加困难，变形抗力增大，从而提高合加困难，变形抗力增大，从而提高合金的强度和硬度。金的强度和硬度。第第2章章25(2)金属化合物金属化合物 它是合金组元相互作用形成的晶格类型它是合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相。和特性完全不同于任一组元的新相。n金属化合物一般具有复杂的晶体结构，熔点高，硬而脆。金属化合物一般具有复杂的晶体结构，熔点高，硬而脆。n合金中出现金属化合物时，常能提高合金的强度、硬度和合金中出现金属化合物时，常能提高合金的强度、硬度和耐磨性

20、，但会降低塑性和韧性。耐磨性，但会降低塑性和韧性。 根据合金中金属化合物相结构的性质和特点，根据合金中金属化合物相结构的性质和特点，可大致划分为可大致划分为正常价化合物正常价化合物、电子化合物电子化合物及及间隙间隙化合物化合物三类。三类。第第2章章26a第第2 章章27 当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将显著提高合金的强度、溶体基体上时，将显著提高合金的强度、硬度和耐磨性硬度和耐磨性(此现象称为此现象称为弥散强化弥散强化)。因此，。因此，金属化合物主要用来作为碳钢、各类合金金属化合物主要用来作为碳钢、各类合金钢、硬质合金及有色金属的重要组成相及

21、钢、硬质合金及有色金属的重要组成相及强化相。而性能除强化相。而性能除固溶固溶强化影响外，还取强化影响外，还取决于金属化合物的种类和数量。决于金属化合物的种类和数量。弥散强化弥散强化第第2章章28机械混合物机械混合物 工业合金中其组织仅由化合物单相组成工业合金中其组织仅由化合物单相组成的情况是不存在的。因为化合物固然有很高的的情况是不存在的。因为化合物固然有很高的硬度，但脆性太大，无法应用。固溶体组成的硬度，但脆性太大，无法应用。固溶体组成的合金，往往由于强度合金，往往由于强度、硬度等不够高，使用受硬度等不够高，使用受到一定限制。绝大多数的工业合金，其组织均到一定限制。绝大多数的工业合金，其组织

22、均为固溶体与少量化合物为固溶体与少量化合物(一种或几种一种或几种)所构成的所构成的机械混合物机械混合物。合金的性能。合金的性能取决于其形态、大小、取决于其形态、大小、数量、种类等。数量、种类等。第第2章章292.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 30合金相图合金相图 相图相图是表示在平衡状态下合金系中各种合金状态、组是表示在平衡状态下合金系中各种合金状态、组织与温度、成分之间关系的一种简明示图，也称为平织与温度、成分之间关系的一种简明示图，也称为平衡图或状态图。衡图或状态图。合金的结合金的结晶晶2.2.2 合金的结晶合金的结晶1. 铁碳合金相图的表示方法铁碳合金相图的表示方法2.2.2

23、合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 31横坐标表示合金成分即碳的质量分数横坐标表示合金成分即碳的质量分数纵坐标表示温度纵坐标表示温度2.铁碳合金相图的建立铁碳合金相图的建立 3.Fe-Fe3C相图的意义相图的意义 （1）纯铁的同素异晶转变）纯铁的同素异晶转变 2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 322.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 33(2)铁碳合金的基本相铁碳合金的基本相铁素体铁素体(F) 奥氏奥氏体体 (A)渗碳体渗碳体(Fe3C)室温时的性能与纯铁相似，强度、室温时的性能与纯铁相似，强度、硬度低，塑性和韧性好。硬度低，塑性和韧性好。 具有一定的强度和硬度，塑性也很好

24、。具有一定的强度和硬度，塑性也很好。 硬度很高（约硬度很高（约1000HV），塑性、），塑性、韧性几乎为零，极脆。韧性几乎为零，极脆。 铁素体与渗碳体（铁素体与渗碳体（F+Fe3C）组成的）组成的珠光体珠光体(P)、奥氏体与渗碳体（奥氏体与渗碳体（A+Fe3C）组成的）组成的高温莱氏高温莱氏体体(Ld)珠光体与渗碳体（珠光体与渗碳体（P + Fe3C）组成的）组成的低温莱低温莱氏体氏体(Ld)三种复相组织三种复相组织碳溶于碳溶于-Fe中的间隙固溶体中的间隙固溶体碳溶于碳溶于-Fe中的间隙固溶体中的间隙固溶体铁与碳形成的金属化合物铁与碳形成的金属化合物2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章

25、 34(3)相图中的特性点、线的意义、相图中的特性点、线的意义、 相区相的组成及各区域的组织相区相的组成及各区域的组织特性点特性点A A、C C、D D、E E、G G、P P、S S、Q Q特性线特性线ACDACD AECF AECF ECFECF PSKPSK GS GS GPGP ES ES PQPQ 相区相的组成相区相的组成L L、A A、F F、L+AL+A、L+FeL+Fe3 3C C、A+FA+F、A+FeA+Fe3 3C C、F+FeF+Fe3 3C C在恒温下，由一定成分的液相同时结晶出两种一定成分在恒温下，由一定成分的液相同时结晶出两种一定成分固相的转变。固相的转变。共晶转

26、变共晶转变:共析转变共析转变:在恒温下，由一定成分的固相同时析出两种一定成分在恒温下，由一定成分的固相同时析出两种一定成分的固相的转变。的固相的转变。 各区域的组织各区域的组织2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 352.2.2 合金的结晶合金的结晶 第第2章章 362.2.2 合金的结晶合金的结晶 第第2章章 372.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 38(4)典型合金的冷却过程及其组织典型合金的冷却过程及其组织铁碳合金的分类铁碳合金的分类 工业纯铁工业纯铁 wc0.0218%，室温组织：，室温组织：铁素体和三次渗碳体；铁素体和三次渗碳体； 非合金钢非合金钢 0.0218%w

27、c2.11%，根据室温组织不同，又可以分为：，根据室温组织不同，又可以分为： 亚共析钢亚共析钢 0.0218%wc0.77%，室温组织：，室温组织：铁素体和珠光体铁素体和珠光体； 共析钢共析钢 wc=0.77%，室温组织：，室温组织：珠光体珠光体； 过共析钢过共析钢 0.77%wc2.11%，室温组织：，室温组织：珠光体和二次渗碳体珠光体和二次渗碳体。 白口铸铁白口铸铁 2.11%wc6.69%，根据室温组织不同，又可以分为：，根据室温组织不同，又可以分为：亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁 2.11%wc4.3%，室温组织：，室温组织：珠光体、低温莱氏体珠光体、低温莱氏体 和和 二次渗碳体二次渗碳

28、体； 共晶白口铸铁共晶白口铸铁 wc=4.3%，室温组织：，室温组织：低温莱氏体低温莱氏体；过共晶白口铸铁：过共晶白口铸铁：4.3%wc6.69%，室温组织：，室温组织：渗碳体和低温莱氏体渗碳体和低温莱氏体 2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 39典型合金的冷却过程分析典型合金的冷却过程分析共析钢的冷却过程分析共析钢的冷却过程分析 过过wc=0.77%的点作一条垂直于横轴的垂线的点作一条垂直于横轴的垂线(合金线合金线)，与相图分别交于，与相图分别交于1、2、3(S0点温度，以这三点温度为点温度，以这三点温度为界，分析其冷却过程。界，分析其冷却过程。 1点以上点以上:液相液相(L);

29、1点点：从液相中结晶出奥氏体：从液相中结晶出奥氏体(A); 2点点:奥氏体奥氏体; 23点点(即即S点点):奥氏体。奥氏体。 3点点(727):共析转变，从奥氏体中同时析出铁素体和共析转变，从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体渗碳体 , 称为珠光体，其共析转变式为称为珠光体，其共析转变式为:力学性能介于铁素体与渗碳体之间，即强度力学性能介于铁素体与渗碳体之间，即强度较高，硬度适中，有一定塑性较高，硬度适中，有一定塑性 性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差。 2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 40珠光体珠光体莱氏体莱氏体(5)碳的质量分数对铁碳合金平衡

30、组织和力学性能的影响碳的质量分数对铁碳合金平衡组织和力学性能的影响对铁碳合金平衡组织的影响对铁碳合金平衡组织的影响 F+Fe3CF+PPP+Fe3CF+Fe3CF+PPP+Fe3CP+Fe3C+LdLdLd+Fe3CP+Fe3C+LdLdLd+Fe3C对铁碳合金力学性能的影响对铁碳合金力学性能的影响 4.铁碳合金相图的应用2.2.2合金的结晶合金的结晶 41第第2 章章 (1)在选材方面的应用在选材方面的应用 要求塑性、韧性好的各种型材和建筑用钢，应选用碳的质量要求塑性、韧性好的各种型材和建筑用钢，应选用碳的质量分数低的钢；承受冲击载荷，并要求较高强度、塑性和韧性的机分数低的钢；承受冲击载荷，

31、并要求较高强度、塑性和韧性的机械零件，应选用碳的质量分数为械零件，应选用碳的质量分数为0.25%0.55%的钢；要求硬度的钢；要求硬度高、耐磨性好的各种工具，应选用碳的质量分数大于高、耐磨性好的各种工具，应选用碳的质量分数大于0.55%的钢的钢；形状复杂、不受冲击、要求耐磨的铸件（如冷轧辊、拉丝模、；形状复杂、不受冲击、要求耐磨的铸件（如冷轧辊、拉丝模、犁铧等），应选用白口铸铁。犁铧等），应选用白口铸铁。(2)在铸造方面的应用在铸造方面的应用 纯组元和共晶成分纯组元和共晶成分的合金的流动性最好，缩孔集中，铸造性能好。的合金的流动性最好，缩孔集中，铸造性能好。相图中液相线和固相线之间距离越小，液

32、体合金结晶的温度范围越窄，相图中液相线和固相线之间距离越小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越有利。合金的液、固相线温度间隔大时，形成枝对浇注和铸造质量越有利。合金的液、固相线温度间隔大时，形成枝晶偏析的倾向性大；同时先结晶出的树枝晶阻碍结晶液体的流动，而晶偏析的倾向性大；同时先结晶出的树枝晶阻碍结晶液体的流动，而降低其流动性，增多分散缩孔。所以，铸造合金常选共晶或接近共晶降低其流动性，增多分散缩孔。所以，铸造合金常选共晶或接近共晶的成分。的成分。浇注温度一般在液相线以上浇注温度一般在液相线以上50100 。(3)在锻造和焊接方面的应用在锻造和焊接方面的应用 (4)在热处理方面的应用在热处理方面的应用 2.2.2合金的结晶合金的结晶 第第2 章章 42 合金为合金为单相组织单相组织时时变形抗力小变形抗力小，变形均匀，不易开裂，因而变，变形均匀，不易开裂，因而变形能力大。形能力大。双相组织双相组织的合金的合金变形能力差变形能力差些，特别是组织中存在有较些，特别是组织中存在有较多的化合物相时更是如此，因为他们都很脆。