实用钎料合金相图手册

　　相图用于描述合金的状态、温度，以及各种成分之间的关系。在生产实践中，相图常常作为合金成分设计、铸造、压力加工、热处理、焊接等热加工方法制订工艺规程的重要依据，钎料配方设计更是离不开合金相图。本书讲解清晰易懂、易于实际应用。

前言
第1章 合金相图的概念1
1.1 合金及相图1
1.2 合金相图中常用的名词1
1.组元1
2.合金系1
3.合金中的相1
4.相平衡1
5.自由度1
6.相律1
7.液相线和固相线2
8.液相线和固相线的形状2
1.3 合金中的相组成物［4,15］3
1.固溶体3
2.中间相3
(1)正常价化合物4
(2)电子化合物(HumeRothery相)4
(3)间隙相和间隙化合物4
(4)拓扑密堆结构相4
1.4 相图表示方法5
1.二元合金相图5
2.三元合金相图5
1.5 三元合金相图的一些规则5
1.等含量规则5
2.等比规则5
3.等温截面(水平截面)5
4.多温截面(垂直截面)［2,23］6
5.相接触规律［2,15］8
1.6 相图中组元或相的相对量计算8
1.二元合金相图的杠杆定律(直线法则)8
2.三元合金系水平截面中相的计算9
(1)截线法则9
(2)三角形重心法则9
1.7 相图的基本特征10
1.二元合金相图中三相共存的图型特征10
2.三元合金相图中四相平衡反应转变形式11
1.8 利用三元合金相图的液相面分析液相的凝固过程11
1.三个组元固态时互不溶解的共晶型相图［6］11
2.三个组元固态时有限互溶的共晶型相图［2,6］12
3.两个二元包晶系一个二元共晶系组成四相平衡的共晶型相图13
1.9 重点二元合金相图分析15
1.AgZn系二元合金相图15
2.AgCd系二元合金相图16
3.CuZn系二元合金相图18
4.CuSn系二元合金相图20
1.10 相图应用实例25
1.CuPSn钎料配方设计25
2.Ag60CuZnSn钎料配方设计27
第2章 金属晶体结构30
1.晶体结构30
2.空间点阵30
3.晶胞30
4.晶系31
5.点阵类型31
6.每个晶胞的原子数32
7.原子位置32
8.结构符号33
9.结构典型33
10.对称要素33
(1)晶体宏观对称要素33
(2)晶体微观对称要素33
11.空间群国际符号(HermannMauguin符号)33
12.晶面和晶向的密勒(Miller)指数34
第3章 合金相图36
3.1 引言36
3.2 二元系合金相图［13］37
AgAl［7］37
AgAu［7］37
AgBe38
AgBi［7］38
AgC39
AgCa39
AgCd40
AgCe40
AgCo41
AgCr［7］41
AgCu［7］42
AgEu42
AgFe（1）43
AgFe（银侧）（2）43
AgFe（铁侧）（3）43
AgGa［7］44
AgGe［7］44
AgIn［7］45
AgLa45
AgLi［7］46
AgMg46
AgMn47
AgMo47
AgNd48
AgNi48
AgO［7］49
AgP（1）50
AgP（银侧）（2）［7］50
AgPb［7］51
AgPd［7］51
AgPr52
AgPt［7］52
AgRh［7］53
AgRu53
AgS54
AgSb［7］54
AgSc55
AgSe55
AgSi［7］56
AgSn［7］56
AgSr57
AgTe57
AgTi58
AgV58
AgW59
AgYb59
AgZn60
AgZr［7］60
AlAu61
AlB（1）61
AlB（2）［7］62
AlBe［7］62
AlBi［7］62
AlCa［7］63
AlCd［7］63
AlCe64
AlCo64
AlCr（1）［7］65
AlCr（Al侧）（2）［7］66
AlCu（1）［7］67
AlCu（2）［7］68
AlCu（3）［7］69
AlDy70
AlEu70
AlFe（1）［7］71
AlFe（2）［7］72
AlGa［7］72
AlGe（1）［7］73
AlGe（2）［7］73
AlHg［7］74
AlIn［7］74
AlK75
AlLa75
AlLi（1）76
AlLi（2）76
AlMg（1）77
AlMg（2）77
AlMn（1）［7］78
AlMn（2）［7］78
AlMo79
AlNa（1）［7］79
AlNa（2）［7］80
AlNb［7］80
AlNd81
AlNi（1）［7］82
AlNi（2）［7］83
AlP83
AlPb84
AlPd［1］84
AlPr85
AlS85
AlSb86
AlSc86
AlSe87
AlSi（1）［7］87
AlSi（2）［7］88
AlSn88
AlSr89
AlTa（1）89
AlTa（2）［7］90
AlTi（1）［7］90
AlTi（2）［7］91
AlYb91
AlZn（1）［7］92
AlZn（2）［7］92
AlZr（1）［7］93
AlZr（2）［7］93
AsCu［7］94
AuBi［7］94
AuCd［7］95
AuCe95
AuCo［7］96
AuCu［7］96
AuGa97
AuGe［7］97
AuIn［7］98
AuLa99
AuLi99
AuNb100
AuNi［7］100
AuPb101
AuPd［7］101
AuSb［7］102
AuSi［7］102
AuSn103
AuTi103
AuYb104
AuZn104
……

　　钎料合金一般为多元合金、多相组织，其中一相往往是脆性相，而对钎料的性能要求，除使用上必须有满意的熔化特性和机械性能外，还必须具有良好的加工性能，有时对色泽也有要求，因此设计和制造优良的钎料合金，难度相当大。通常，开发一个新的钎料合金常用正交法，或优选法进行配方设计，再通过大量的试验和测试工作，才能初步确定一个新的配方，工作量巨大，开发周期长。
　　以合金相图为依据，从相图上可以读解所需合金的成分范围、相组成及相的相对量关系，由此可以大致估计出合金的性能，将大大减少研制工作量，缩短开发周期，因此用相图指导生产实际，具有极高的使用价值和经济价值。
　　21世纪初我国出版了许多非常完整且重要的相图集：昆明理工大学戴永年院士主编的《二元合金相图集》，昆明贵金属研究所何纯孝教授等编著的《贵金属合金相图及化合物结构参数》，中南大学唐仁政、田荣璋教授编著的《二元合金相图及中间相晶体结构》，北京大学张启运、庄鸿寿教授编著的《三元合金相图手册》，北京有色金属研究总院郭青蔚教授总译审的《金属二元系相图手册》等，这些相图集是以组元数或以金属属性为主线进行编写的。本书根据钎料合金种类和被焊金属材料所含元素，作为选录合金相图的组元依据，以钎料合金研制的需要作为编写主线，选录相关的二元、三元、四元等合金系相图，既有普通常用的金属元素相图，也有贵金属和稀有金属元素的相图。
　　为了使更广泛的读者掌握相图使用要点，在书中简明地介绍了合金、相图及晶体结构*基本*实用的知识，内容叙述尽可能联系钎料研制实际；详尽地分析了CuZn、CuSn、AgCuZn等复杂而钎料制造中*常用的合金相图；根据实践经验列举了相图应用实例。为了相图使用方便，本书尽可能选录以质量分数表达成分坐标的相图，对于组元的相对原子质量相差很大的相图，选录用摩尔分数表达成分坐标的相图。
　　本书在编写过程中承蒙张启运教授、何纯孝教授、刘安生教授、田荣璋教授的指导，致以衷心感谢；所有参考文献和相图原始参考文献的作者为本书编写创造了极为有利的条件，在此向各位作者致以衷心感谢。
　　本书出版得到广州钧益合丰有色金属合金有限公司张守利总经理的支持和帮助，尤其是得到机械工业出版社的大力支持，特此致以深切谢意。
　　编者以几十年从事钎料工作经验和使用相图心得编写此书，谨以此书奉献给有色金属工作者特别是钎焊行业工作者作为便于查阅的工具书。本书内容理论和实践性都比较强，编者虽竭尽所能，欲使编写联系实际，力求无误无错，但限于编者水平等原因，与所求仍有差距，书中不足之处，恳请读者批评指正。
　　湖南大学 虞觉奇于广州2013年12月