第二章金属及合金的晶体结构.docx

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第二章金属及合金的晶体结构

2.1.1晶体学基本概念

2.1.1.1晶体与非晶体

物质的基本聚集状态有气体、液体、固体三种。

固态物质又分为晶体与非晶体两大类。

晶体：

物质的质点（包括原子、分子、离子和原子群）在三维空间作周期性规则排列的固态物质。

现代使用的材料绝大部分是晶态（Crystalline）材料。

晶态材料包括单晶材料、多晶材料、微晶材料和液晶材料等。

我们日常使用的各种金属材料大部分是多晶材料，大部分陶瓷也是晶体材料。

天然晶体具有规则外形和宏观对称性。

非晶体：

物质的质点（原子，离子、分子等）在三维空间无规则排列的固态物质。

玻璃、多数高分子材料等。

1晶体与非晶体的相互转化性......

2非晶新材料的发展：

光、电、磁、耐蚀性、高强度等方面的高性能等。

晶体与非晶体的区别

（1）晶体中原子等质点是规则排列的，非晶体中质点是无规则堆积在一起的

（2）晶体具有明显、固定的熔点，伴有体积与性能的突变。

（3）晶体有各向异性，非晶体则各向同性。

3各向异性：

不同方向上的性能有差异

晶体：

金刚石、NaCl、冰等。

非晶体：

蜂蜡、玻璃等。

2.1.1.2单晶体与多晶体

通常，晶体内的原子并非完全按照同一位向（原子排列的方向）排列，而是由许多结构或位向不同且外形不规则的小晶体组成。

在每个小晶粒内部，原子排列位向基本一致。

晶体中原子排列位向基本一致的小晶体称为晶粒。

由许多大小、形状、方位或结构不同的晶粒组成的晶体为多晶体。

所有原子都按照同一规律和位向排列的晶体叫单晶体。

单晶体在不同方向上的原子密度不同，因而性能也有差异，表现为各向异性。

多晶体由于各个晶粒的位向不同，虽然每个晶粒是各向异性，但在整体上表现为各向同性。

为了和非晶体的各向同性区别，称为（伪各同同性。

?

2.1.2晶体结构与空间点阵

原子（离子）的刚球模型

钢球模型—用钢球代表空间排列的原子。

可直观地看出原子在各个方向的排列都是很规则的但难看清原子排列的规律和特点。

点阵（晶格）模型

阵点—将构成晶体的原子或原子群抽象为纯粹的几何点。

空间点阵—是一个几何概念。

是阵点在三维空间中形成的有规律的某种对称排列.晶格（lattice）—将阵点用线连接起来形成的空间格子。

晶胞（unitcell）—是从晶格中选取出来的一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元，可用来分析晶体中原子排列的规律性。

晶胞大小常用棱边长度和夹角来表示。

晶胞：

晶格中体积最小，对称性最高的平行六面体，是能代表原子排列形式特征的最小几何单元。

整个晶体就是晶胞在三维空间的重复堆砌

在晶胞中建立三维坐标体系，描述出晶胞的形状与大小。

晶胞的三个棱长a,b,c称为晶格常数，也是坐标系的单位矢量。

晶胞的棱长a,b,c与三棱间的夹角α,β,γ合称晶格参数。

构成晶体的基元在三维空间有规律的周期性的具体排列方式.晶体结构=空间点阵+基元

依据点阵参数的不同特点划分为七种晶系.

（1）

（1）三斜晶系：

α≠β≠γ≠90°,a≠b≠c.2）单斜晶系：

α=γ=90°≠β,a≠b≠c，3到7在课本上.复杂单胞底心单斜

?

2.1.3晶面及晶向

晶面：

在晶体中，由一系列原子所构成的平面。

晶向：

在晶体中，任意两个原子之间连线所指的方向。

表述不同晶面和晶向的原子排列情况及其在空间的位向称为晶面指数和晶向指数。

∵不同的晶面和晶向上原子排列的疏密程度不同，原子间相互作用就不同，力学性能和理化性能也不同

1晶向指数[uvw]

晶向指数的确定方法：

①建立以晶胞的边长作为单位长度的坐标系。

设坐标

②从坐标原点引一有向直线平行于待定晶向。

③在直线上任取一点求出该点的坐标值。

求坐标值

④将所得坐标值约成互质整数（化整数），再加方括号[]。

⑤若晶向指向坐标负方向，则在晶向指数的这一数字之上冠以负号。

晶向指数相同，符号相反的为同一条直线，原子排列相同但空间位向不同的所有晶向

2晶面指数

晶面指数的确定方法：

①在以晶胞的边长作为单位长度的坐标系中取该晶面在各坐标轴上的截距。

（设坐标、求截距）

②取截距的倒数。

取倒数

③将倒数约成互质整数（化整数），再加圆括号（）

晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面——晶面族

晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行

3晶面与晶向的关系

当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）平行时如：

[100]晶向与（010）晶面平行，当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）垂直时

体心立方晶格中最密原子面是｛110｝，原子排列最密的方向是<111>。

面心立方晶格中最密的原子面是｛111}，原子排列最密的方向是<110>。

4六方晶系的晶向指数和晶面指数

六方晶系中，c轴为1个六次旋转轴。

为充分显示其对称性，在a1和a2构成的坐标平面上，加一个与a1和a2均构成120°的第三轴a3。

晶向指数的确定：

三坐标轴[UVW]四坐标轴[uvtω]，u=2U/3-V/3，v=2V/3-U/3，t=-（u+v），ω=W

晶面指数的确定：

三轴坐标（HKL），四轴坐标（hkil）h=H;k=K;i=-（H+K）;l=L

晶格几何参数

原子半径:

原子半径是指晶胞中原子密度最大方向相邻两原子之间距离的一半。

晶胞中所含原子数:

是指一个晶胞内真正包含的原子数目。

配位数:

是指在晶体结构中，与任一原子最近邻且等距离的原子数。

致密度:

是指晶胞中原子所占体积分数，即K=nv′/V式中，n为晶胞所含原子数、v′为单个原子体积、V为晶胞体积。

间隙半径：

顶点原子至间隙中心的距离减去原子半径。

5每个角上原子为相邻的8个晶胞所共有。

②原子半径

配位数越大，原子排列越密集④致密度:

致密度数值越大，则原子排列越紧密

⑤体心立方结构的间隙。

。

。

。

。

2.2.4晶体中的原子堆垛方式

最紧密堆积原理：

晶体中各原子间的相互结合，可以看作是球体的堆积。

球体堆积的密度越大，系统的势能越低，晶体越稳定，此即球体最紧密堆积原理。

适用于：

典型的离子晶体和金属晶体

球体最紧密排列的平面就是密排面面心立方密排面为垂直于立方体空间对角线的对角面。

密排立方密排面为底面

体心立方原子排列较为紧密的面为晶胞立方体的两个斜对角线所组成的面，若将该面向四周扩展，则如下图所示。

由图可看出，这层原子面的空隙是由四个原子所构成的，紧密程度较差（密排六方和面心立方密排面的空隙是由三个原子所构成的），称为次密排面。

为获得较紧密的排列，第二层次密排面（B层）的每个原子应坐落在第一层（A层）空隙中心上，第三层原子位于第二层空隙处并与第一层的原子中心重复，以此类推。

晶体结构缺陷：

原子排列在局部区域的某些不规则性。

5根据缺陷空间几何特征:

点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷一、点缺陷。

三维方向尺寸都很小的一种原子排列不规则性零维缺陷。

1、空位2、异类原子

6结构上：

造成晶格畸变。

性能上：

强度↑，电阻↑

7空位数量………...

8理想金属在热力学上不稳定，当空位增加时，自由能下降；尽管空位仅占整个点阵数目的一小部分，但其平衡数目却相当大。

空位数目对于温度是敏感函数。

在离子键和共价键型晶体中由于形成空位造成周围原子间键的破坏所产生的能量增高很大，这类晶体中的平衡空位非常少。

二、位错

位错定义：

●一列或若干列原子有规律的错排现象。

●从几何特征来看，是在一个方向尺寸较大，而在两外两个尺寸较小的线缺陷。

●从原子角度来看，并非一条直线，而是一个直径为3~5个原子间距，长为几千至几万个原子间距的管状原子畸变区。

在这个区域，原子是以一种非晶体规则排列的方式有规律的排列。

●位错的存在，对于晶体的生长、相变、形变、扩散和再结晶等一系列行为，以及对物理、化学性质都有十分重要的影响

晶体的塑性变形很早就被注意到了，根据晶体表面留下的滑移痕迹，人们认识到塑性变形一定是晶体中密排面之间的互相滑移所产生的。

从原子角度来阐述滑移，则认为滑移面两侧晶体像刚体一样。

在滑移过程中所有原子同步平移。

即所谓刚体模型。

位错在各个原子面上不断地产生和运动，而且不断运动到表面而消失。

这样宏观上成出现了任意量的塑性变形。

用位错的产生和运动来实现塑性变形与以两原子面整体相对滑移的形式相比较，位错产生塑性变形是一个逐步产生的过程，因此所需外加作用力就小的多，这如同在地板上拖一块很大的地毯。

也许一个人是拖不动的，但如果在地毯的一侧拱起一条垄，然后把垄逐步地向前推至另一侧，一个人完全有可能移得动这块地毯。

3.位错的基本模型

位错作为一种线缺陷只存在于晶体材料中，因此只有金属和陶瓷材料的塑性变形是通过位错来进行的。

金属材料这类对称性很高的晶体，在晶体等同点上通常对应着一个原子，而且原子之间作用力在各个方向上差异很小，位错只有在这样的晶体中才具有简单的图像，具有很多的滑移面和方向，可以自由运动，可以容易地产生并保待很多的数量。

在陶瓷材料中，位错的结构将变得很重杂，运动和生成也将变得十分困难。

位错有两种基本类型，刃位错和螺位错是位错的两种最基本的单纯状态。

刃位错:

当位错所产生的晶体外部塑性变形方向与位错线垂直时，这样的位错就是纯刃位错。

当外力使简单金属晶体的某晶面相对进行滑移，如图所示，ABCD为滑移面，外加力τ使滑移面两侧上半晶体相对下半晶体产生了1个原子间距大小的滑移，滑移逐步从一端向另一端推移，但滑移进行到晶体中间AD处停止下来。

此时ABCD为已滑移区，ADEF为未滑移区，在已滑移区与未滑移区边界处出现了1个多余的半原子面ADHG。

这个多余的半原子面就像一把刀插进晶体中，在刀刃周围晶格发生了扭曲错排，而在较远处，晶体则保持晶体的正常规则排列。

位错线是已滑移区与未滑移区的分界线，也就是刀刃处。

由于位错的位错线t与滑移矢量b，也就是与宏观塑性变形的方向相垂直，这种位错定义为刃位错。

滑移面是位错线与滑移矢量所构成的面，因此刃位错的滑移面是唯一的

刃型位错：

（1）有一额外半原子面；

（2）位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道。

螺位错:

在左图（a）中，外力使晶体上下两部分作切滑移，滑移矢量b（滑移方向）和已滑移区与未滑移区的分界线t互相平行，在晶体的ABCD部分滑移面上下沿Z轴方向相对滑移一个原子间距b，而ADEF部分没有滑移，AD为位错线。

这种局部滑移的结果，使AD所贯穿的从晶体表面到内部的一组平行的晶面变成了以AD为轴线的螺旋面。

这种位错线t与滑移矢量b平行的位错，称之为螺位错。

螺位错周围原子的错排情况，可以从图（b）中看出，此图是滑移面上、下相邻的2个晶面在它们平行平面上的投影图。

图中○代表上层晶面的原子，•代表下层晶面的原子。

ABCD是已滑移区，ADEF是未滑移区，在它们中间有一个过渡区，过渡区内上下层原子产生错排，这种原子的组态类似于螺栓上的螺纹.

位错在晶体中存在形态

真实晶体中的位错通常都是混合位错，其真实原子排布的图形是多种多样的，但总可以分解成一个刃位错分量加一定的螺位错。

位错在晶体中形成位错网络，密度高时互相缠绕，形成位错缠结。

4柏氏矢量

从位错的基本模型可以看出，位错的存在是已滑移区和未精移区的分界线，也就是围绕着位错，晶体发生了一个原子位置的错动，这就是位错的是基本特征。

这个引起晶体原子位置错动的大小和方向就是位错的柏氏矢量，用b来表示。

一条位错钱只要表达出它所处的位置和形状t，再表达出它的b，这条位错线就唯一和充分地被确定了。

从两种基本位错模型可以得出，位错的b就是晶体滑移量的大小和方向，而且可以得出刃位错的b与位错线垂直，螺位错的b与位错线平行。

这也决定了刃位错可以是任意形状的折线或闭合折线，而螺位错只能是直线。

从位错形成的模型还可以看出，位错线都有自己的滑移面，这个面是由位错线和b所构成的面所形成。

因此每条刃位错只有1个滑移面，而螺位错可以有许多个滑移面。

首先取一含有位错的实际晶体，包围位错作出一封闭的回路，回路的每一步都是从个原子位置到相邻的另一个原子位置，此回路图（a）称为柏氏回路。

取一完整的理想晶体图（b）作为参考晶体，按同样方法，走同样多的步数作一回路，则此回路不能封闭，如果从回路的终点到始点，补加1个矢量b，则理想晶体中的回路亦闭合，此补加矢量b集中反映了理想晶体和含位错的实际晶体的差别，反映了位错结构上的特征，此矢量就是该位错的特征柏氏矢量b。

作柏氏回路的规定：

（1）首先确定实际晶体中某位错线方向，可以任意确定。

习惯上常将位错线由里向外，由右向左，由下向上定为正向。

（2）用右手螺旋定则确定柏氏回路方向，即以右手拇指指向位错线方向，其余四指方向为柏氏回路方向。

（3）柏氏回路必须做在“好”区，即在回路经过部分无严重的晶格畸变。

因此回路一定要做在位错的宽度之外，但如回路路经微量弹性变形区还是允许的。

柏氏矢量的特性

柏氏矢量的出现是由于位错的存在，它取决于位错本身，而不是取决于柏氏回路的大小和形状。

1根位错线，无论其形状如何，沿长度各处柏氏矢量b都相同。

1个柏氏回路只要所包含的位错没有改变，则无论柏氏回路的大小、位置如何变，所得的柏氏矢量是不变的。

1根位错线只能有1个b。

这就是相氏矢量的守恒性。

由位错柏氏矢量守恒性推得：

（1）1根位错线不能在晶体内部中断，它们只能终止在晶体表面和界面，也可能在晶体内部自成封闭的位错环或者和其它位错线相连接。

（2）当位错线汇集在一点的时候，所有指向结点的各位错的柏氏矢量之和等于离开结点的各位错柏氏矢量之和。

位错密度……..

位错的应力场和应变能

刃位错的应力场………..

螺位错的应力场

取一连续的、各向同性的空心圆柱体，挖掉中心区（为了去掉位错中心的严重错排区），使圆柱体中心轴线与z轴重合，然后沿xz面将圆柱体切开，切开的两部分沿z输方向相互移动1个柏氏矢量b的大小再粘合，此时该圆柱体产生的应为场就等效于位错线与z轴重合，柏氏矢量为b的螺位错所形成的应力场。

必须注意坐标轴设定的位置，以便能正确地应用所推出的应力表达式，位错的b是沿着z轴方向的。

如果采用直角坐标系，则螺位错应力场可表示为……………..

位错的应变能………….

刃位错应变能………….

位错的应变能还应包括位错心都区域的应变能，经过计算它大约为弹性应变能的10%左右，通常忽略不计，而简单地把位错的弹性应变能称为位错的应变能

位错的受力与作用力:

位错作为一种原子组态，与正常晶体中原子的排布不同，而且其运动方式有其特定的规律。

因此外力对位错的作用也与对基体不同，有特定的方向和大小。

另一方面，位错周围郁存在着特定的应为场，因此位错相互之间，位错对点缺陷之间都存在着作用力。

外力场中位错所受的力

位错本身不属于具有一定质量的运动实体，位错受力只能通过外力使位错运动的效果体现出来。

当晶体受到外加应力发生塑性应变，晶体的两部分相对产生了一定的滑移量。

塑性变形的实质是位错线的运动，因此晶体受到外力作用产生塑性变形就相当于位错线受到1个力的作用而产生运动。

自于位错运动的方向总是与位错线相垂直，所以位错所能感受到的外力总是与位错线相垂直。

采用虚功原理讨论位错线所受的力。

◆两平行螺位错之间的作用…………

2平行刃位错（b亦互相平行）相互作用的情况…….

位错与点缺陷的作用力

在晶体中存在有点缺陷，如空位、间隙原子、溶质原子和杂质原子等，它们在晶体中都引起点阵畸变，必然产生应力场，并与位错的弹性应力场有交互作用

增殖机制位错的

在晶体中有一段位错两端被固定后（a），当位错受外力运动时，便会鼓起直到成为以固定距离为直径的半圆形状（b），这时位错弯曲的曲率半径达到了最小，因此也是位错进一步运动所需的最大外力的条件。

如果外力这时可以大到使位错继续运动，则位错源就可以被开动了。

这个位错半圆继续运动就会大于固定点的距离，这时位错所受的力依然遵守与位错线垂直，从已滑移区指向未滑移区的原则。

因此，这时的位错环前部继续向未滑移区的前方运动。

而大于固定点距离的位错坏部分会从已滑移区向未滑移区后方运动，这样就形成了（c）。

当位错环达到如图（d）所示时，p、q两点为柏氏矢量相等的反号位错，分别为左右螺位错，相遇后彼此抵消。

于是，原来的位错线被分成了2个部分，一部分成为封闭的位错环，且在外力作用下不断扩大另一部分在位错线张力和外力作用下，仍回复原状。

重复该过程，位错就会不断产生。

固/气界面

固体与气体间的界面的结构可以用刚性球模型进行描述。

若界面平行于低指数面，界面原子排布与体内相同，唯有点阵参数可能有微小的变化。

表面自由能的起因就是表面的一层原子缺少某些原子与之相邻接。

原子排列越稀薄的表面其表面能就越高，在可能的情况下，晶体会自发地选择高密度原子面作为表面

晶界

晶界是结构相同而取向不同晶体之间的界面。

在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过渡状态。

小角度晶界位错模型

小角度晶界——相邻晶粒的位向差小于10°的晶界。

基本上由位错构成。

当两晶粒位向差较小，而且是对称倾斜界面时，这个晶界实质上是一组位错垂直排列成的位错墙

如果倾斜晶界不是对称的，则晶界上是由两组b矢量垂直的刃位错垂直排列所形成。

一类小角度晶界称为扭转晶界，由图所示的方式形成，晶界是由两组螺位错的交叉网格所组成。

大角度晶界——相邻晶粒的位向差大于15°的晶界。

大约3~4个原子厚的薄层，原子排列较混乱，结构较复杂。

大角度晶界的“重合点阵”模型

两体心立方晶体，若其取向差相当于以[110]为轴转动50.5°，则有1/11的阵点是重合的。

其中黑点代表重合阵点，这些重合阵点组成一个新的特殊点阵，晶界或以平面通过这个新点阵的某一密排面，或以台阶方式通过新点阵的几个密排面（如ABCD），这样，晶界上就有尽可能多的原子为两晶粒所共有，晶界能也最低。

相界面

合金的组织通常是复相，这种组织是由成分或结构不同，或者二者皆不相同的晶粒组成，两相交界处的晶粒所形成的界面称之为相界面。

相界面大致可分为共格、半共格和非共格三种类型。

共格界面:

界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，为两种晶格所共有。

晶界特性

（1）晶界有界面能，晶粒越细晶界越多，能量越高，越不稳定。

为降低能量、减少晶界长度，晶粒有长大的趋势。

（在一定的温度下）

（2）相变时新相晶核往往优先在界面上形成。

（3）晶界内吸附现象

即杂质原子向晶界的偏聚。

（4）晶界对材料的塑性变形起阻碍作用，晶粒越细，界面积越大，材料的强度越高。

——晶界强化或细晶强化

（5）晶界由于有界面能，且低熔点杂质含量较高，故熔点低于晶内；

（6）表面容易被腐蚀和氧化。

2.4合金的晶体结构

由于组元间相互作用不同，固态合金的相结构可分为固溶体和金属间化合物两大类。

1、固溶体

以一种金属元素为溶剂，另一种或一种以上的元素作为溶质而形成的固体称为固溶体。

固溶体保持溶剂元素的晶体结构但溶质原子的溶入无疑将引起溶剂金属的晶格改变。

根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，固溶体可分为：

缺位固溶体、代位固溶体、间隙固溶体。

不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。

这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶强化

固溶度及其影响因素

溶质原子溶入溶剂中的数量，称为固溶度

1原子尺寸2化学亲和力3原子价4晶体结构

2、金属化合物

金属间化合物也称为中间相。

金属化合物的晶格类型与形成化合物各组元的晶格类型完全不同，一般可用化学分子式表示。

钢中渗碳体（Fe3C）是由铁原子和碳原子所组成的金属化合物，它具有复杂的晶格形式。

金属化合物的性能不同于任一组元，其溶点一般较高、硬而脆。

当它呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度和耐磨性明显提高，这一现象称为弥散强化。

金属化合物在合金中常作为强化相存在，它是许多合金钢、有色金属和硬质合金的重要组成相。

绝大多数合金的组织都是固溶体与少量金属化合物组成的混合物，其性质取决于固溶体与金属化合物的数量、大小、形态和分布状况

2.4合金的晶体结构

（一）固溶体

合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且晶格类型与组元之一相同的固相称之为固溶体。

（二）金属化合物

定义：

合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称之为金属化合物

1、固溶体的分类

按溶质原子在晶格中所占的位置分类

（1）置换固溶体—溶质原子占据溶剂晶格结点所形成的固溶体——代位固溶体,90％Cu-10％Ni合金

（2）间隙固溶体

——溶质原子填入溶剂晶格的空隙位置所形成的固溶体

例：

C固溶于α－Fe中形成间隙固溶体┗铁素体

C固溶于γ－Fe中形成间隙固溶体┗奥氏体

2按固溶度分类

（1）有限固溶体——溶质原子在固溶体中的浓度有一定的限度，超过这个限度就不再溶解，这个限度称为固溶度。

（2）无限固溶体——溶质原子能以任意比例溶入溶剂，固溶度可达到100%。

按溶质原子在固溶体中分布是否有规律分类

（1）无序固溶体——溶质原子随机地分布于溶剂晶格中。

（2）有序固溶体——溶质原子按一定的规律分布在溶剂晶格中。

有序固溶体特点：

——溶质原子可形成自己的亚点阵

一定条件下固溶体可在有序和无序间相互转化：

温度、成分

例：

Fe-Al合金

室温下,成分变化时：

a.Fe－Al（<25%atm）合金——无序相：

α相

b.Fe－Al（25%~35%atm）合金——有序相：

Fe3Al

c.Fe－Al（35%～50％atm）合金——有序相：

FeAl

成分固定，温度变化时：

Fe3Al：

<550℃：

完全有序550℃～950℃：

部分有序>950℃：

完全无序固溶体

2置换固溶体及影响因素

金属元素之间一般都能形成置换固溶体，但固溶度往往相差很大。

如Cu:

Ni无限互溶，

Zn最大溶解度为39%，Pb几乎不溶解于铜。

——受元素间原子尺寸、化学亲和力、结构类型等影响

1）原子尺寸因素

组元间原子半径越相近，固溶度越大。

原因：

溶质原子引起溶剂晶格的点阵畸变，产生畸变能，晶格畸变能越高，晶格越不稳定，当畸变能高到一定程度，溶质原子将不再能溶入固溶体，只能形成其它新相。

溶剂与溶质原子的尺寸差别可用Δr/r衡量：

Δr/r=（r溶剂-r溶质）/r溶剂

2）负电性

S原子、Al原子与Fe原子大小相差接近，但Al在Fe中溶解度大——负电性因素

负电性:

指元素的原子自其它原子夺取电子而变为负离子的能力。

┗可衡量元素间的化学亲和力，即形成化合物的倾向性

——取决于两元素在周期表中的位置，相距越远，负电性相差越大，越易形成化合物。

——元素间负电性相差越小，越易形成固溶体，而且固溶体的固溶度也较大。

3）晶体结构因素

晶体结构相同，溶解度较大。

无限固溶体——溶质的晶体结构与溶剂的晶体结构一定相同（如Cu-Ni合金等）

例Fe合金：

Ni、Co、Cr、V与Fe原子尺寸差别<8%,Ni、Co与Fe形成面心立方晶格无限固溶体,

Cr、V与Fe形成体心立方晶格无限固溶体

4）电子浓度因素——原子价因素

电子浓度:

价电