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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(zhì)．如果糖水結(jié)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(chǔ)金屬稱為溶劑．而合金元素稱為溶質(zhì)，上例中的銅與鐵為溶劑而鋅與碳是溶質(zhì)．固溶體一般均具有與溶劑金屬相同的晶體結(jié)構(gòu)．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(jié)構(gòu)分析，我們按照厚壁不銹鋼管溶質(zhì)原子在溶劑原子晶格結(jié)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(zhì)原子部分占據(jù)了溶劑原子晶格結(jié)點的位置而形成的固溶體叫做置換固溶體．溶質(zhì)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(jié)構(gòu)中溶質(zhì)原子完全隨意地分布在溶劑品格的結(jié)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(zhì)元素的原予在品格結(jié)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(zhì)原子在空間點陣的某些結(jié)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(dāng)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(dāng)固溶體從無序轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(yīng)當(dāng)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(dāng)溶質(zhì)原子半徑比溶劑原子半徑大時所產(chǎn)生的畸變，溶質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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．wdtu.cn