一.基本概念
• 固溶限
對(duì)合金系統(tǒng)而言在某一特定溫度,溶質(zhì)原子可溶在溶劑內(nèi)而形成固溶體的最大濃度;此濃度稱固溶限或溶解度。添加之溶質(zhì)濃度超過此固溶限,結(jié)果會(huì)形成另一種固溶體或形成具有不同成分的化合物。
• 相
相可定義為合金系統(tǒng)中一均質(zhì)的成份,它具有均一物理和化學(xué)特性。每一種純材料或金屬均可視為一個(gè)相,因此它可能是固體、液體、氣體中的一種。
當(dāng)水和冰出現(xiàn)在同一容器中,二個(gè)分開相共存;它們?cè)谖锢硇陨弦粋(gè)具有固體相,另一個(gè)以液相呈現(xiàn),但均有相同化學(xué)成分。同時(shí),當(dāng)一物質(zhì)以二個(gè)或更多形形式存在時(shí)(例如:同時(shí)具有FCC和BCC結(jié)構(gòu)),這些結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)物體均是一分開相,因?yàn)樗鼈儌(gè)別物理特性不同。
• 顯微結(jié)構(gòu)
在金屬合金中顯微結(jié)構(gòu)系以出現(xiàn)相的種類、個(gè)數(shù),它們的比例以及它們分布或排列的方式來決定其材料特性。合金的顯微結(jié)構(gòu)視許多變量如合金元素種類的不同,它們的濃度以及合金熱處理?xiàng)l件(包括溫度、在此溫度的加熱時(shí)間,冷卻至室溫的冷速)而定。
• 相平衡(Phase Equilibria)
在合金系統(tǒng)中,若在某一特殊溫度、壓力和成分組合下,其合金系統(tǒng)自由能于最小值,則系統(tǒng)系在平衡狀態(tài)下。此意謂著該合金系統(tǒng)的特性不會(huì)隨時(shí)間而變,亦即該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
相平衡(phase equilibrium)通常用于描述,合金系統(tǒng)存在多個(gè)相之平衡關(guān)系。相平衡是反應(yīng)一系統(tǒng)之相特性隨時(shí)間而不變。
自由能的考慮以及相圖提供有關(guān)特殊系統(tǒng)平衡特性的訊息,但是這些考慮及相圖并未指出獲得新平衡狀態(tài)所需的時(shí)間周期。平衡狀態(tài)通常是無法完全達(dá)到的,此因?yàn)檫_(dá)到平衡的速率是相當(dāng)緩慢的;如此的系統(tǒng)可說是處于非平衡或準(zhǔn)安(metastable)狀態(tài)。