固溶體的效能
(1)固溶強化:當溶質元素含量很少時,固溶體效能與溶劑金屬效能基本相同。但隨溶質元素含量的增多,會使金屬的強度和硬度升高,而塑性和韌性有所下降,這種現象稱為固溶強化。置換固溶體和間隙固溶體都會產生固溶強化現象。
(2)固溶度:是金屬在固體狀態下的溶解度,合金元素要溶解在固態的鋼中,前提是將鋼加熱到奧氏體化後,奧氏體晶格間的間隙較大,能夠溶解更多的合金元素。
(3)固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。時效處理可分為自然時效和人工時效兩種。自然時效是將鑄件置於露天場地半年以上,使其緩緩地發生形變,從而使殘餘應力消除或減少,人工時效是將鑄件加熱到550~650℃進行去應力退火,它比自然時效節省時間,殘餘應力去除較為徹底.
(4)固溶體的電效能:固溶體的電效能隨著雜質(溶質)濃度的變化,一般出現連續的甚至是線性的變化;然而,在相界上往往出現突變。例如PbTiO3和PbZrO3都不是效能優良的壓電陶瓷。PbTiO3是鐵電體,相變時伴隨著晶胞引數的劇烈變化,冷卻至室溫時,一般會發生開裂,所以沒有純的PbTiO3陶瓷。PbZrO3是反鐵電體。這兩個化合物結構相同,Zr4+和Ti4+尺寸差不多,可生成連續固溶體Pb(ZryTi1–y)O3,其中y=0~1。隨著固溶體組成的不同,常溫下有不同的晶體結構。在PbZrO3–PbTiO3系統中發生的是等價置換,形成的固溶體結構完整,電場基本均衡,電導沒有顯著變化,一般情況下,介電效能也改變不大。但在三方(rhombohedral)結構和四方(tetragonal)結構的晶型邊界(MPB)處,獲得的固溶體PZT的介電常數和壓電效能皆優於純粹的PbTiO3和PbZrO3其燒結效能也很好。異價置換會產生離子性缺陷,引起材料導電效能的重大變化,而且,這個改變是與雜質缺陷濃度成比例的。
固溶體的效能
(1)固溶強化:當溶質元素含量很少時,固溶體效能與溶劑金屬效能基本相同。但隨溶質元素含量的增多,會使金屬的強度和硬度升高,而塑性和韌性有所下降,這種現象稱為固溶強化。置換固溶體和間隙固溶體都會產生固溶強化現象。
(2)固溶度:是金屬在固體狀態下的溶解度,合金元素要溶解在固態的鋼中,前提是將鋼加熱到奧氏體化後,奧氏體晶格間的間隙較大,能夠溶解更多的合金元素。
(3)固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。時效處理可分為自然時效和人工時效兩種。自然時效是將鑄件置於露天場地半年以上,使其緩緩地發生形變,從而使殘餘應力消除或減少,人工時效是將鑄件加熱到550~650℃進行去應力退火,它比自然時效節省時間,殘餘應力去除較為徹底.
(4)固溶體的電效能:固溶體的電效能隨著雜質(溶質)濃度的變化,一般出現連續的甚至是線性的變化;然而,在相界上往往出現突變。例如PbTiO3和PbZrO3都不是效能優良的壓電陶瓷。PbTiO3是鐵電體,相變時伴隨著晶胞引數的劇烈變化,冷卻至室溫時,一般會發生開裂,所以沒有純的PbTiO3陶瓷。PbZrO3是反鐵電體。這兩個化合物結構相同,Zr4+和Ti4+尺寸差不多,可生成連續固溶體Pb(ZryTi1–y)O3,其中y=0~1。隨著固溶體組成的不同,常溫下有不同的晶體結構。在PbZrO3–PbTiO3系統中發生的是等價置換,形成的固溶體結構完整,電場基本均衡,電導沒有顯著變化,一般情況下,介電效能也改變不大。但在三方(rhombohedral)結構和四方(tetragonal)結構的晶型邊界(MPB)處,獲得的固溶體PZT的介電常數和壓電效能皆優於純粹的PbTiO3和PbZrO3其燒結效能也很好。異價置換會產生離子性缺陷,引起材料導電效能的重大變化,而且,這個改變是與雜質缺陷濃度成比例的。