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溶質(zhì)元素使固溶體硬度和強度升高的現(xiàn)象稱為固溶強化．固溶強化是提高材料機械性能的重要途徑之一．例如我國普通低合金鋼就是利用Mn、Si等元素強化鐵素體而使鋼材的機械性能大有提高．在工業(yè)上大量應用的耐腐蝕材料、高電阻的電工材料、高磁導率的軟磁材料等都采用固溶體合金．現(xiàn)在討論形成置換固溶體的條件．根據(jù)組元相互之間的溶解能力，可形成無限固溶體，也彤成有限固溶體．只有當組元之間的原子能夠無限地相互代替時才能形成無限固溶體，因此形成無限固溶體主要決定于下列條件：

形成固溶體的各組元應具有相同類型的晶體結(jié)構．能形成無限固溶體的大口徑厚壁管金屬．兩組元應具有相近的原子結(jié)構，相差不超過一個價電子，并且在元素周期表中的位置相距很近．兩組元的原子半徑（或晶格常數(shù)）之差不超過15%;而鐵基合金中，只有當它們的原子半徑之差不超過8%時，才形成無限固溶體．

間隙固溶體溶質(zhì)原子侵入溶劑原子的間隙而形成的固溶體叫做間隙固溶體。鐵素體就是碳原子侵入a-Fe原子間隙而形成的間隙固溶體．過渡族金屬元素和氫、硼、碳、氮、氧等原予半徑較小的非金屬元素結(jié)合在一起能夠形成間隙固溶體．由于溶劑品格中空隙的位置是有限的，因此氫、硼、碳、氮、氧等元素在過渡族不銹鋼中只能有限地溶解．由于填入晶格空隙的溶質(zhì)原子遠比空隙大，因此間隙固溶體的晶格常數(shù)永遠大于溶劑的晶格常數(shù)．奧氏體（碳在r,-Fe中的間隙固溶體）的晶格參數(shù)與含碳量的關系，隨著含碳量的增加，奧氏體的晶格常數(shù)也隨之增加。間隙原子同樣導致合金品格畸變，因此隨著大口徑厚壁管間隙原子數(shù)量的增加，固溶體的硬度、強度和電阻也隨之升高．當間隙原子被迫過飽和地溶解在固溶體中時，將會造成固溶體晶格的嚴重畸變，而使合金的硬度大大的提高。例如淬火馬氏體就是碳在a-Fe中的過飽和固溶體，由于碳的過飽和溶解，而使aFe的立方晶格變?yōu)檎�方品格，隨著溶碳量的增加，正方度也愈大，馬氏體的硬度也愈高。hzsnkyy.cn