金屬學(xué)與熱處理-3.4包晶相圖.ppt

1 上節(jié)要點(diǎn)回顧 概念 共晶轉(zhuǎn)變 亞共晶 過共晶 偽共晶 離異共晶共晶合金的平衡凝固理解偽共晶和離異共晶的形成 2 由液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)固相的過程稱為共晶轉(zhuǎn)變 3 Sn97 5 的合金可以看作是勻晶合金共晶合金亞共晶合金過共晶合金 共晶系合金一般以共晶點(diǎn)為界進(jìn)行分類 可以分為 4 5 共晶體的形成 成分互惠 交替形核 片間搭橋 共同生長(zhǎng) 兩相交替分布 共晶組織 6 思考題 1 簡(jiǎn)單總結(jié)偽共晶 不平衡共晶和離異共晶的特點(diǎn) 偽共晶 靠近共晶點(diǎn)附近的合金得到了全部共晶組織 離異共晶 共晶組織沒有顯示出共晶的特征 不平衡共晶 在不應(yīng)該出現(xiàn)共晶的合金里出現(xiàn)了共晶組織 7 由一個(gè)液相與一個(gè)固相在恒溫下生成另一個(gè)固相的轉(zhuǎn)變稱為包晶晶轉(zhuǎn)變 兩組元在液態(tài)無限溶解 在固態(tài)有限固溶 并且發(fā)生包晶反應(yīng)的相圖 稱為包晶相圖 3 6包晶相圖 8 Pt Ag相圖 1 相圖分析 9 點(diǎn)A點(diǎn) B點(diǎn) C點(diǎn)D點(diǎn) P點(diǎn) E點(diǎn)線ACB線為液相線APDB線為固相線CDP線是包晶轉(zhuǎn)變線 PE線為Ag在Pt中的固溶度曲線DF線為Pt在Ag中的固溶度曲線 10 相區(qū)單相區(qū)兩相區(qū)三相線 Pt Ag相圖 11 2 Pt Ag合金的平衡凝固 Pt Ag相圖 含42 4 Ag的Pt Ag合金 12 13 14 42 4 Ag 66 8 的Pt Ag合金 Pt Ag相圖 15 16 17 10 5 Ag 42 4 的Pt Ag合金 Pt Ag相圖 18 19 20 包晶反應(yīng)時(shí)原子遷移示意圖 4 具有包晶轉(zhuǎn)變的合金的不平衡凝固 21 由于包晶轉(zhuǎn)變時(shí) L和 相中的A B組元的擴(kuò)散都必須通過 相進(jìn)行 而原子在固相中的擴(kuò)散速度很慢 因此包晶轉(zhuǎn)變的速度也相當(dāng)慢 所以在實(shí)際生產(chǎn)條件下 由于冷卻速度較快 原子不能進(jìn)行充分?jǐn)U散 因此包晶轉(zhuǎn)變也不能充分進(jìn)行 22 除勻晶 共晶和包晶三種最基本的相圖外還有其他類型的二元相圖 3 7其他類型的二元相圖 23 Fe B相圖 熔晶轉(zhuǎn)變相圖熔晶轉(zhuǎn)變是一個(gè)固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)固相和一個(gè)液相的恒溫轉(zhuǎn)變 1 其他類型的恒溫轉(zhuǎn)變相圖 24 偏晶轉(zhuǎn)變的相圖由一定成分的液相在恒溫下 同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)一定成分的液相和一定成分的固相的過程 稱為偏晶轉(zhuǎn)變 Cu Pb相圖 25 合晶轉(zhuǎn)變的相圖由兩個(gè)一定成分的液相L1和L2 在恒溫下轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)一定成分的固相的過程 稱為合晶轉(zhuǎn)變 26 共析轉(zhuǎn)變的相圖由一個(gè)一定成分的固相 在恒溫下同時(shí)轉(zhuǎn)變成另外兩個(gè)一定成分的固相的過程 稱為共析轉(zhuǎn)變 Fe Ti相圖 27 包析轉(zhuǎn)變的相圖由兩個(gè)一定成分的固相 在恒溫下轉(zhuǎn)變成另一個(gè)一定成分的固相的過程 稱為包析轉(zhuǎn)變 Fe B相圖 28 穩(wěn)定化合物是指兩組元形成的具有一定熔點(diǎn) 并在熔點(diǎn)以下保持固有結(jié)構(gòu)不發(fā)生分解的化合物 Mg Si相圖就是具有穩(wěn)定化合物的相圖 當(dāng)含Si36 6 時(shí) Mg Si形成穩(wěn)定化合物Mg2Si 其熔點(diǎn)為1087 2 組元間形成穩(wěn)定化合物的相圖 29 Mg Si相圖 30 31 不穩(wěn)定化合物是指兩組元形成的沒有明顯熔點(diǎn) 并在一定溫度就發(fā)生分解的化合物 3 組元間形成不穩(wěn)定化合物的相圖 32 二元系各類恒溫轉(zhuǎn)變圖型 33 34 35 3 8二元相圖的分析和使用 36 對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的二元相圖 首先看是否有穩(wěn)定的化合物 如果有則以穩(wěn)定化合物為界把相圖劃分成幾個(gè)簡(jiǎn)單相圖再進(jìn)行下一步分析 根據(jù)相區(qū)接觸法則 區(qū)別各相區(qū) 找出恒溫轉(zhuǎn)變的水平線 根據(jù)水平線周圍相鄰的相區(qū)情況確定恒溫轉(zhuǎn)變的類型 這是分析相圖的關(guān)鍵 利用相圖分析典型合金結(jié)晶過程及組織 復(fù)雜二元相圖的分析步驟 37 I 包晶轉(zhuǎn)變 包晶轉(zhuǎn)變 包晶轉(zhuǎn)變 38 共析轉(zhuǎn)變 共析轉(zhuǎn)變 共析轉(zhuǎn)變 共析轉(zhuǎn)變 39 包析轉(zhuǎn)變 包析轉(zhuǎn)變 熔晶轉(zhuǎn)變 共晶轉(zhuǎn)變 40 相圖只能給出合金在平衡條件下存在的相和相對(duì)量 并不表示相的形狀 大小和分布 而這些主要取決于相的特性及形成條件 相圖只表示平衡狀態(tài)的情況 而實(shí)際生產(chǎn)條件下 合金很少能達(dá)到平衡狀態(tài) 應(yīng)用相圖要注意的問題 41 本節(jié)要點(diǎn) 概念 包晶轉(zhuǎn)變 共析轉(zhuǎn)變 偏晶轉(zhuǎn)變 熔晶轉(zhuǎn)變 合晶轉(zhuǎn)變 包析轉(zhuǎn)變包晶合晶的凝固過程復(fù)雜二元相圖的分析 下節(jié)內(nèi)容 包晶相圖 42 和共晶轉(zhuǎn)變一樣包晶轉(zhuǎn)變也是恒溫轉(zhuǎn)變 A是B否 思考題 答案 A二元系的包晶轉(zhuǎn)變是恒溫轉(zhuǎn)變 這可以通過相律計(jì)算 此時(shí)系統(tǒng)的自由度為0 43 2 實(shí)際生產(chǎn)中包晶轉(zhuǎn)變難以進(jìn)行完全的原因是 A實(shí)