固熔體

定義

兩組元在熔融態下互溶，固態也相互溶解，且形成均勻一致的物質。形成固溶體時，含量大者為溶劑，含量少者為溶質；溶劑的晶格即為固溶體的晶格。

當熔質元素含量很少時，固熔體性能與熔劑金屬性能基本相同。但隨熔質元素含量的增多，會使金屬的強度和硬度升高，而塑性和韌性有所下降，這種現象稱為固熔強化。置換固熔體和間隙固熔體都會產生固熔強化現象。

適當控制熔質含量，可明顯提高強度和硬度，同時仍能保證足夠高的塑性和韌性，所以說固熔體一般具有較好的綜合力學性能。因此要求有綜合力學性能的結構材料，幾乎都以固熔體作為基本相。這就是固熔強化成為一種重要強化方法，在工業生產中得以廣泛套用的原因。超音波可在裡面有效傳播。

對某些無序-有序轉變的固熔體而言，有序狀態的強度高於無序狀態。因為在有序固熔體中最近鄰原子是異類原子，所以結合鍵是A-B鍵，而在無序固熔體中結合鍵是平均原子間的鍵。

由於在具有無序-有序轉變的合金中A-B原子間的引力必然大於A-A或B-B原子間的引力，故有序固熔體要破壞大量的A-B鍵比無序固熔體要困難得多。這種現象也稱為有序強化。

按溶質原子在晶格中的位置不同可分為置換固溶體和間隙固溶體。

熔質原子占據熔劑晶格中的結點位置而形成的固熔體稱置換固熔體。當熔劑和熔質原子直徑相差不大，一般在15%以內時，易於形成置換固熔體。銅鎳二元合金即形成置換固熔體，鎳原子可在銅晶格的任意位置替代銅原子。

熔質原子分布於熔劑晶格間隙而形成的固熔體稱間隙固熔體。間隙固熔體的熔劑是直徑較大的過渡族金屬，而熔質是直徑很小的碳、氫等非金屬元素。其形成條件是熔質原子與熔劑原子直徑之比必須小於0.59。如鐵碳合金中，鐵和碳所形成的固熔體――鐵素體和奧氏體，皆為間隙固熔體。

另外，按熔質元素在固熔體中的熔解度，可分為有限固熔體和無限固熔體。但只有置換固熔體有可能成為無限固熔體。

按原子排列秩序是否有序，固熔體可分為有序固熔體和無序固熔體。