σ-phase
简介
σ相是1927年Bain和Griffith研究Fe-Cr合金脆性的原因时首先发现的.它是在一些过渡族金属组成的合金中常见到的具有复杂四方结构的(β-铀结构)金属间化合物的总称.一个晶胞里有三十个原子， 垂直c轴的原子面上的原子分布构成六角网状结构，如图所示，属于拓扑密堆相中的一种.
σ相结构示意图
σ相的成分可在较大的范围内变化，它不仅在二元合金中有，有一些过渡金属的多元合金中可形成多元的σ相.σ相形成的条件主要是合金组元原子尺寸因素和价电子浓度因素. Bain等人指出组成σ相的两种原子的半径r1，r2之比r1/r2要在1.01～1.16的范围之内，而且价电子浓度[(s电子+d电子)/原子数]约等于7时才形成σ相.
σ相具有高硬度，但很脆. 在一些耐热合金中出现σ相，会使材料的延展性和蠕变强度明显地降低. 一些不锈钢中出现σ相，会明显的降低腐蚀性能，特别是对一些强酸的耐蚀性能下降的更为严重. 因此对一些金属在选择其成分时，一定要根据σ相形成的规律尽可能避免合金中出现过多的σ相.