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我們把蔗糖溶于水，可得到蔗糖的水溶液——糖水．水是溶劑、蔗糖是溶質．如果糖水結成冰，就可得到蔗糖在固態(tài)水中的固溶體，在合金中也存在類似的情況，在固態(tài)下，合金中組元如能互相溶解而形成均勻的固相，這類相即稱為固溶體。例如：三七黃銅組織中的a相，就是鋅在銅中的固溶體；而鋼中的鐵素體是碳在a鐵中的固溶體。在固溶體中，基礎金屬稱為溶劑．而合金元素稱為溶質，上例中的銅與鐵為溶劑而鋅與碳是溶質．固溶體一般均具有與溶劑金屬相同的晶體結構．例如：三七黃銅中的a相具有與純銅相同的面心立方品格、而鐵素體則具有與a-Fe相同的體心立方晶格，

根據(jù)X射線晶體結構分析，我們按照厚壁不銹鋼管溶質原子在溶劑原子晶格結點中所占有的位置，將固溶體分成置換固溶體與間隙固溶體兩種基本類型．溶質原子部分占據(jù)了溶劑原子晶格結點的位置而形成的固溶體叫做置換固溶體．溶質原子侵入溶劑品格的間隙而形成的固溶體叫做間隙固溶體，也有稱其為侵入型固溶體。

置換固溶體中原子分布，這種結構中溶質原子完全隨意地分布在溶劑品格的結點上，這樣的固溶體稱為無序固溶體．是銅鎳置換固溶體晶胞．置換固溶體在大多數(shù)情況下都是無序排列（即溶質元素的原予在品格結點上的排列是不規(guī)則的）．但在某些合金中，由于緩冷或在某一溫度下長時間停留，溶質原子在空間點陣的某些結點上占據(jù)一定位置，這樣的固溶體叫做有序固溶體，例如銅金合金在緩冷后，點陣的一組晶面上分布著銅原子、而另一組晶面上分布著金原子．在每個晶胞中有二個銅原子二個金原子且按層有序分布，只有當兩種金屬的原子數(shù)成一定的比例，如1：1 (CuAu)或3：1(CuaAu)時，才有可能形成這種有序排列，有序固溶體實際上是無序固溶體與金屬間化合物的過渡相，當固溶體從無序轉變?yōu)橛行蚺帕袝r，合金的硬度、脆性將顯著地增加．

在置換固溶體的結構中，同樣存在缺位原子、位錯、嵌鑲塊間界與晶界等各種缺陷，這些缺陷的存在會造成固溶體品格的畸變，而導致合金的機械性能、物理性能發(fā)生不同程度的變化．特別應當指出，在置換固溶體中，由于厚壁不銹鋼管異類原子的溶入，會造成晶格的畸變．當溶質原子半徑比溶劑原子半徑大時所產(chǎn)生的畸變，溶質原子比溶劑原子小時所產(chǎn)生的畸變，這種畸變對金屬的性能具有重大的影響，它使合金的強度和電阻升高．隨著溶質原子的加入，不僅使溶劑晶格發(fā)生畸變，而且其晶格常數(shù)也會發(fā)生變化。一般來講，如果溶質原子直徑比溶劑原子直徑大，則會引起晶格常數(shù)的增加，反之則會使晶格常數(shù)減小，是工業(yè)上常用的鋁、銅、鐵為基的固溶體晶格常數(shù)變化的規(guī)律．一固溶體的硬度和強度隨固溶體中溶質元素濃度的增加而加大，這是因為隨著固溶體中第二種元素的溶入及其濃度的增加，晶格畸變加大，使變形時位錯移動困難，因而提高了合金的強度．m.qbdsc.cc