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純金屬雖然具有較高的導電、導熱等性能，但是它們的機械性能一般較低，而且價格較高，因此在工業上很少應用，實際上大量使用的都是合金。合金是兩種或兩種以上的不銹鋼元素（或金屬元素與非金屬元素）溶合在一起的復合體，例如不銹鋼厚壁管就是鐵與碳的合金；黃銅是銅與鋅等元素組成的合金；硬鋁是鋁、銅、鎂等元素組成的合金．組成合金的獨立的、最基本的單元稱為組元．例如在鐵碳合金中，純鐵和碳都是組元。上述合金中銅與鋅及鋁、銅與鎂等元素也都是合金的組元．合金一般具有較組成該合金的金屬組元要高的硬度和強度，而且各組元的比例能夠在很大范圍內變化，并以此來調節合金的性能，這樣合金可以滿足工業上提出的各種要求，因此，在現代工業中合金獲得非常廣泛的應用。

合金所以能滿足工業上對它的需要，這必須從其內部組織及合金的相結構的特征上來找原因．例如：純鐵a6=25公Fr／毫米2，但鐵中加入了0.45%的碳組成鐵與碳的合金（即工業上常用的45鋼），在正火狀態其仃6= 61公T／毫米2，為什么加入0.45%的碳，合金的性能有這么大的變化呢？這是因為鋼與純鐵的組織不同了．鐵中加入碳，組級狀態有了明顯的變化，純鐵的組織是單楣a-Fe，而在不銹鋼厚壁管中除了鐵素體之外還出現了片狀的珠光體（片狀的Fe3C與片狀的鐵素體的混合物），可見鐵中加入碳以后，鐵與碳相互作用形成Fe3C，這種化合物很硬，使鋼被明顯地強化．這里應指出：所謂相是指合金中具有同一化學成份、同一聚集狀態并以界面互相分開的各個均勻的組成部分．例如：純鐵是由單相的a-Fe所組成，而45鋼的組織南鐵素體與Fe3C兩個相所組成．因此也可以說鐵中加入碳形成了一個新的強化相(Fe3C)從而提高了鋼的機械性能。為什么Fe3C能使鋼強化？這必須深入研究Fe3C的相結構（即FeaC的晶體構造）。

有時在某些合金中并沒有出現新的相，性能也有明顯變化，例如：三七黃銅（含Cu70%含Zn 30%）與純銅的組織都是單相口，但純銅ab只有204xfi／毫米2，而三七黃銅ab可達30公斤／毫米2，銅中加30%鋅為什么會提高合金的性能？經分析表明，純銅與黃銅具有不同的相結構．因此雖然具有相同的顯微組織，但相的結構不同，合金將具有不同的性能。由上二例可知：為了研究合金的性能，必須首先了解合金中的相結構。根據構成合金的備元素之間相互作用的不同，合金中的相結構大致可分為固溶體和化合物兩大基本類型，在合金中還經常存在兩種晶體的混合物．本章首先討論固溶體與化合物的構造與性能，然后簡述由兩種晶體混合物組成的合金的性能．www.feiyu123.cn