合金由多种化学元素组成,合金中的各金属之间会形成金属间化合物,金属间化合物结构更稳定,金属键不容易断裂,使得硬度增加 。所以合金的硬度比纯金属的硬度大 。
单一的金属是一种组元,合金是多种组元 。一种金属材料的硬度取决于它原子间的化学键的强度,化学键强度越大,原子结合越紧密 , 抵抗形变的能力就越大,硬度也越大 。
金属键一般越短结合力越大 , 还有结构,比如面心立方结构的金属比体心立方密排度更高,结合更紧密,硬度也更大 。同时合金原子不一样大,原子间晶格产生畸变,有了畸变晶格势垒就更大,原子扩散更困难,形变不容易 。
【为什么合金硬度比纯金属硬度大】例如钢,钢由C、N、ni、Cr等元素溶解在铁中而形成,这些元素在铁溶解对铁基体中形成固溶体,对基体产生强化作用,即固溶强化,其得强度与硬度都比构成基体的任意一种金属高 。
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