第八章 相平衡與相圖原理

1、第八章第八章 相平衡與相圖原理相平衡與相圖原理一、基本概念一、基本概念第一節(jié)第一節(jié) 相、相平衡與相律相、相平衡與相律1、合金：由兩種或兩種以上的元素組成，其中至少有、合金：由兩種或兩種以上的元素組成，其中至少有一種為金屬，組成具有金屬性的材料稱為合金。一種為金屬，組成具有金屬性的材料稱為合金。2、組元：構(gòu)成材料的最簡(jiǎn)單、最基本、可以獨(dú)立存在的物、組元：構(gòu)成材料的最簡(jiǎn)單、最基本、可以獨(dú)立存在的物質(zhì)。質(zhì)。它可以是純?cè)匾部梢允欠€(wěn)定化合物。它可以是純?cè)匾部梢允欠€(wěn)定化合物。C=1，單元系統(tǒng)，如純鐵C=2，二元系統(tǒng)，如PbSn合金C=3，三元系統(tǒng)，如FeCSi合金C3，多元系統(tǒng) 3、組織：人們用肉眼或

2、借助某種工具（放大鏡、組織：人們用肉眼或借助某種工具（放大鏡、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等）所觀察到的材料形貌。光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等）所觀察到的材料形貌。 4、組織組成物：、組織組成物：組織中形貌相同的組成部分。組織中形貌相同的組成部分。5、相：體系中具有相同物理與化學(xué)性質(zhì)的，且與其他部分、相：體系中具有相同物理與化學(xué)性質(zhì)的，且與其他部分以界面分開的均勻部分稱為相。以界面分開的均勻部分稱為相。 相的理解：相的理解：（1）一個(gè)相中可以包含幾種物質(zhì)，即幾種物質(zhì)可以形成）一個(gè)相中可以包含幾種物質(zhì)，即幾種物質(zhì)可以形成一個(gè)相；一個(gè)相；（2）一種物質(zhì)可以有幾個(gè)相；）一種物質(zhì)可以有幾個(gè)相；（3）固體機(jī)械混合

3、物中有幾種物質(zhì)就有幾個(gè)相。）固體機(jī)械混合物中有幾種物質(zhì)就有幾個(gè)相。注意：注意：不同的相之間必然有界面將其分開，但由不同的相之間必然有界面將其分開，但由界面分開的并不一定就是兩個(gè)不同的相界面分開的并不一定就是兩個(gè)不同的相6、相圖、相圖 表示合金系中合金狀態(tài)、壓力、溫度及成分之間關(guān)表示合金系中合金狀態(tài)、壓力、溫度及成分之間關(guān)系的圖解。系的圖解。是研究不同成分合金平衡關(guān)系的圖形。又是研究不同成分合金平衡關(guān)系的圖形。又稱為平衡圖或狀態(tài)圖。稱為平衡圖或狀態(tài)圖。 對(duì)單元系采用對(duì)單元系采用TP圖，兩元系采用圖，兩元系采用TPX。7、相變：相變：從一種相到另一種相的轉(zhuǎn)變從一種相到另一種相的轉(zhuǎn)變 固態(tài)相變固態(tài)相

4、變: 由不同固相之間的轉(zhuǎn)變由不同固相之間的轉(zhuǎn)變 8、凝固：凝固：材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程稱為凝固。材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程稱為凝固。結(jié)晶：結(jié)晶：若凝固后的物質(zhì)為晶體，則這種凝固稱為結(jié)晶。若凝固后的物質(zhì)為晶體，則這種凝固稱為結(jié)晶。一般金屬及其合金皆為晶體，故稱為金屬結(jié)晶。一般金屬及其合金皆為晶體，故稱為金屬結(jié)晶。二、相平衡條件和相律二、相平衡條件和相律1、平衡、平衡當(dāng)合力為零時(shí)，系統(tǒng)處于當(dāng)合力為零時(shí)，系統(tǒng)處于機(jī)械平衡機(jī)械平衡；當(dāng)溫差消失時(shí)，系統(tǒng)處于當(dāng)溫差消失時(shí)，系統(tǒng)處于熱平衡熱平衡；當(dāng)系統(tǒng)中各相的化學(xué)勢(shì)相等，各組元的濃度不再變化當(dāng)系統(tǒng)中各相的化學(xué)勢(shì)相等，各組元的濃度不再變化時(shí)，系統(tǒng)就達(dá)到了時(shí)

5、，系統(tǒng)就達(dá)到了化學(xué)平衡化學(xué)平衡 如果同時(shí)達(dá)到三種平衡，那么系統(tǒng)就達(dá)到了如果同時(shí)達(dá)到三種平衡，那么系統(tǒng)就達(dá)到了化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)平衡平衡（平衡狀態(tài)：系統(tǒng)吉布斯自由能處于最低所對(duì)（平衡狀態(tài)：系統(tǒng)吉布斯自由能處于最低所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。）應(yīng)的狀態(tài)。）2、相平衡：、相平衡：各相的化學(xué)熱力學(xué)平衡。各相的化學(xué)熱力學(xué)平衡。 具體指合金系中，參與結(jié)晶或相變過(guò)程的各相之間的相具體指合金系中，參與結(jié)晶或相變過(guò)程的各相之間的相對(duì)量和相的濃度不再改變時(shí)所達(dá)到的一種動(dòng)態(tài)平衡。對(duì)量和相的濃度不再改變時(shí)所達(dá)到的一種動(dòng)態(tài)平衡。3、自由度：在平衡系統(tǒng)中獨(dú)立可變的因素。、自由度：在平衡系統(tǒng)中獨(dú)立可變的因素。4、自由度數(shù)：指在平衡系統(tǒng)

6、中可以獨(dú)立改變的變量的最、自由度數(shù)：指在平衡系統(tǒng)中可以獨(dú)立改變的變量的最大數(shù)目。大數(shù)目。 5、相律（吉布斯相律）、相律（吉布斯相律）： 是表示在平衡條件下，系統(tǒng)的自由度、組元和平衡相數(shù)之是表示在平衡條件下，系統(tǒng)的自由度、組元和平衡相數(shù)之間的關(guān)系，它是系統(tǒng)平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。間的關(guān)系，它是系統(tǒng)平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。f=c-p+n f=c-p+2對(duì)于凝聚態(tài)系統(tǒng)，有：對(duì)于凝聚態(tài)系統(tǒng)，有：f=c-p+1注意：注意： f=C-P+2（1）平衡狀態(tài)下）平衡狀態(tài)下f不可能為負(fù)數(shù)，相數(shù)不可能為負(fù)數(shù)，相數(shù)p必須大于必須大于等于等于1，即在系統(tǒng)中至少有一個(gè)相存在，否則將不，即在系統(tǒng)中至少有一個(gè)相存在，否則將不可

7、能構(gòu)成系統(tǒng)?？赡軜?gòu)成系統(tǒng)。（2）相律給出了平衡狀態(tài)下體系中存在的相數(shù)與）相律給出了平衡狀態(tài)下體系中存在的相數(shù)與組元數(shù)及溫度、壓力之間的關(guān)系，對(duì)分析和研究相組元數(shù)及溫度、壓力之間的關(guān)系，對(duì)分析和研究相圖有重要的指導(dǎo)作用。圖有重要的指導(dǎo)作用。（3）相律只能表示體系中組元和相的數(shù)目，不能）相律只能表示體系中組元和相的數(shù)目，不能指明組元或相的類型和含量指明組元或相的類型和含量（4）相律不能預(yù)告反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（速度）相律不能預(yù)告反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（速度）補(bǔ)充：?jiǎn)卧迪鄨D補(bǔ)充：?jiǎn)卧迪鄨D特征：特征：C=1， f=C-P+2=3-P 一、相圖的建立一、相圖的建立二、相圖分析二、相圖分析 1. 三個(gè)單相區(qū)：三個(gè)單相區(qū)：f

8、1-1+222. 三個(gè)兩相線：三個(gè)兩相線：oa代表水汽二相圖共存代表水汽二相圖共存 (蒸發(fā)曲線蒸發(fā)曲線)；ob代表冰汽二相的平衡共存代表冰汽二相的平衡共存 (升華曲線升華曲線)；oc線則代表冰水二相圖共存（冰的熔融曲線）線則代表冰水二相圖共存（冰的熔融曲線）f1-2+213.一個(gè)三相點(diǎn)：系統(tǒng)中的冰、水、汽三相共存的狀態(tài)。一個(gè)三相點(diǎn)：系統(tǒng)中的冰、水、汽三相共存的狀態(tài)。 （f=1-3+2=0)第二節(jié)第二節(jié) 二元相圖二元相圖 二元系相圖二元系相圖是研究二元體系在熱力學(xué)平衡條件下，相是研究二元體系在熱力學(xué)平衡條件下，相與溫度、成分之間關(guān)系與溫度、成分之間關(guān)系一、二元相圖的表示與建立方法一、二元相圖的表

9、示與建立方法1、成分的表示、成分的表示常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)%100 BBAAAAAxMxMxM %100 BBAABBBxMxMxM %100/ BBAAAAAMMMx %100/ BBAABBBMMMx 2、相圖的測(cè)定方法、相圖的測(cè)定方法實(shí)驗(yàn)法：實(shí)驗(yàn)法：熱分析、膨脹法、磁性法、硬度測(cè)定法等熱分析、膨脹法、磁性法、硬度測(cè)定法等理論計(jì)算法理論計(jì)算法熱分析法建立相圖示意：熱分析法建立相圖示意：補(bǔ)充：多相平衡的公切線原理補(bǔ)充：多相平衡的公切線原理1、公切線法則、公切線法則 （1）對(duì)于二元系統(tǒng)，）對(duì)于二元系統(tǒng)，若在等溫恒壓條件下處若在等溫恒壓條件下處于兩相平衡共存，則可于兩相平衡共存，則可對(duì)兩

10、相的吉布斯自由能對(duì)兩相的吉布斯自由能曲線作公切線，曲線作公切線，公切線公切線在兩曲線上切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在兩曲線上切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的成分為其平衡成分成分為其平衡成分。 （2）在兩切點(diǎn)之間成分范圍內(nèi)的二元合金，具有）在兩切點(diǎn)之間成分范圍內(nèi)的二元合金，具有切點(diǎn)成分的相平衡共存時(shí)系統(tǒng)的吉布斯自由能最低切點(diǎn)成分的相平衡共存時(shí)系統(tǒng)的吉布斯自由能最低在這兩條曲線的公切線上得到兩個(gè)公切點(diǎn)在這兩條曲線的公切線上得到兩個(gè)公切點(diǎn) a 和和 b 。這兩個(gè)切點(diǎn)就是合金處于這兩個(gè)切點(diǎn)就是合金處于 + 兩相平衡時(shí)，兩個(gè)兩相平衡時(shí)，兩個(gè)平衡相的成分。平衡相的成分。2、二元系兩相平衡、二元系兩相平衡三相呈兩個(gè)兩相平衡時(shí)的自由能曲線三相呈兩個(gè)

11、兩相平衡時(shí)的自由能曲線3、二元系統(tǒng)的三相平衡、二元系統(tǒng)的三相平衡補(bǔ)充：補(bǔ)充：從自由能從自由能-成分曲線推測(cè)相圖成分曲線推測(cè)相圖 自由能自由能-成分曲線與勻晶相圖的關(guān)系成分曲線與勻晶相圖的關(guān)系自由能自由能-成分曲線與共晶相圖的關(guān)系成分曲線與共晶相圖的關(guān)系二、杠桿定律二、杠桿定律設(shè)合金的總重量為設(shè)合金的總重量為1，則有，則有杠桿定律的說(shuō)明：杠桿定律的說(shuō)明： 兩相平衡共存（兩相區(qū)）兩相平衡共存（兩相區(qū)） 確定相的含量確定相的含量（一）勻晶相圖（一）勻晶相圖1、勻晶相圖、勻晶相圖 勻晶轉(zhuǎn)變：勻晶轉(zhuǎn)變：由液相直接結(jié)晶由液相直接結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程。出單相固溶體的過(guò)程。 勻晶相圖：勻晶相圖：完全具有勻晶

12、轉(zhuǎn)完全具有勻晶轉(zhuǎn)變的相圖。如變的相圖。如 Cu-Ni、Au-Ag、Ag-Pt等相圖。等相圖。 組元特征：組元特征：兩個(gè)組元化學(xué)性兩個(gè)組元化學(xué)性質(zhì)相近，晶體結(jié)構(gòu)相同，晶質(zhì)相近，晶體結(jié)構(gòu)相同，晶格參數(shù)相差不大，在液態(tài)和格參數(shù)相差不大，在液態(tài)和固態(tài)都能完全互溶。固態(tài)都能完全互溶。 三、二元相圖的基本類型三、二元相圖的基本類型Au-Cu，F(xiàn)e-Co等在相圖等在相圖 Pb-Ti等相圖上具有極大點(diǎn)等相圖上具有極大點(diǎn)上具有極小點(diǎn)上具有極小點(diǎn)2、固溶體的平衡凝固、固溶體的平衡凝固（1）結(jié)晶過(guò)程及組織）結(jié)晶過(guò)程及組織（2）固溶體成分的變化和相平衡）固溶體成分的變化和相平衡（3）固溶體的結(jié)晶規(guī)律）固溶體的結(jié)晶規(guī)律

13、 a. 固溶體的結(jié)晶與純金屬不同，固溶體的結(jié)晶與純金屬不同，它不在恒溫下進(jìn)行，而是在一個(gè)它不在恒溫下進(jìn)行，而是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)溫度范圍內(nèi)不斷降溫不斷降溫條件下完成條件下完成的的 b. 固溶體的凝固過(guò)程與純金屬一固溶體的凝固過(guò)程與純金屬一樣，也包括樣，也包括形核與長(zhǎng)大形核與長(zhǎng)大兩個(gè)階段兩個(gè)階段 c. 合金結(jié)晶形核時(shí)需要合金結(jié)晶形核時(shí)需要能量起伏能量起伏和成分起伏和成分起伏 d. 固溶體的凝固依賴于兩組元原固溶體的凝固依賴于兩組元原子的子的擴(kuò)散擴(kuò)散 e. 平衡凝固得到的固溶體顯微組平衡凝固得到的固溶體顯微組織和純金屬相同，除了晶界外，織和純金屬相同，除了晶界外，晶粒之間和晶粒內(nèi)部的晶粒之間和晶粒內(nèi)

14、部的成分成分卻是卻是相同的。相同的。固溶體平衡結(jié)晶示例固溶體平衡結(jié)晶示例 合金全部凝固完畢，得到與合金全部凝固完畢，得到與原液相成分相同的單相均勻固原液相成分相同的單相均勻固溶體溶體（二）共晶相圖（二）共晶相圖1、共晶相圖、共晶相圖 共晶轉(zhuǎn)變：共晶轉(zhuǎn)變：是指從一個(gè)液相中是指從一個(gè)液相中同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分不同的固同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分不同的固相的過(guò)程。相的過(guò)程。 共晶體（共晶組織）：共晶體（共晶組織）：共晶轉(zhuǎn)共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物（兩相機(jī)械混合物）。變的產(chǎn)物（兩相機(jī)械混合物）。 共晶溫度：共晶溫度：發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時(shí)的發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時(shí)的液相的溫度。液相的溫度。 共晶相圖：共晶相圖：兩個(gè)組元在液態(tài)無(wú)兩個(gè)組元在液態(tài)無(wú)

15、限互溶，而在限互溶，而在固態(tài)有限互溶或固態(tài)有限互溶或互不相溶互不相溶并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成共晶組織的相圖。共晶組織的相圖。 常用術(shù)語(yǔ)：常用術(shù)語(yǔ)： 先共晶相：先共晶相：共晶轉(zhuǎn)變形成前的相。共晶轉(zhuǎn)變形成前的相。 二次結(jié)晶（脫溶）：二次結(jié)晶（脫溶）：從一個(gè)固溶體中析出另從一個(gè)固溶體中析出另一個(gè)固相的過(guò)程。一個(gè)固相的過(guò)程。 二次相（次生相）：二次相（次生相）：二次結(jié)晶析出的相。二次結(jié)晶析出的相。 組織組成物：組織組成物：在結(jié)晶的各個(gè)階段中形成清晰在結(jié)晶的各個(gè)階段中形成清晰輪廓的獨(dú)立組成部分。輪廓的獨(dú)立組成部分。 相組成物：相組成物：是指組成顯微組織的基本相。是指組成顯微組織的基本相。2、

16、共晶合金的平衡凝固及其組織、共晶合金的平衡凝固及其組織（1）(Sn)19的合金的合金 （2）共晶合金）共晶合金共晶合金的顯微組織共晶合金的顯微組織共晶合金性質(zhì)：共晶合金性質(zhì)： 比純組元熔點(diǎn)低，簡(jiǎn)化了熔化比純組元熔點(diǎn)低，簡(jiǎn)化了熔化和鑄造的操作和鑄造的操作 共晶合金比純金屬有更好的流共晶合金比純金屬有更好的流動(dòng)性，從而改善鑄造性能動(dòng)性，從而改善鑄造性能 恒溫轉(zhuǎn)變（無(wú)凝固溫度范圍）恒溫轉(zhuǎn)變（無(wú)凝固溫度范圍）減少了鑄造缺陷減少了鑄造缺陷 共晶凝固可獲得多種形態(tài)的顯共晶凝固可獲得多種形態(tài)的顯微組織微組織層狀共晶層狀共晶 樹枝狀共晶樹枝狀共晶 棒狀共晶棒狀共晶（3）亞共晶合金）亞共晶合金亞共晶合金的顯微組

17、織亞共晶合金的顯微組織（4）過(guò)共晶合金）過(guò)共晶合金JH過(guò)共晶合金的顯微組織過(guò)共晶合金的顯微組織（三）包晶相圖（三）包晶相圖 1、包晶相圖、包晶相圖 包晶轉(zhuǎn)變：包晶轉(zhuǎn)變：由一個(gè)固由一個(gè)固相與液相作用生成另相與液相作用生成另一個(gè)固相的過(guò)程。一個(gè)固相的過(guò)程。 包晶相圖：包晶相圖：兩組元在兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)下有限互溶（或不互下有限互溶（或不互溶），并發(fā)生包晶反溶），并發(fā)生包晶反應(yīng)的二元系相圖。應(yīng)的二元系相圖。2、包晶合金的凝固及其平衡組織、包晶合金的凝固及其平衡組織 （1） (Ag)為為42.4的的PtAg合金（合金合金（合金I） （2）42.4 (Ag)66.3的的Pt-A

18、g（合金（合金II）（3）10.5 (Ag)42.4的的 Pt-Ag合金（合金合金（合金III）（四）其他類型的二元相圖（四）其他類型的二元相圖 1具有化合物的二元相圖具有化合物的二元相圖 （1）形成穩(wěn)定化合物的相圖）形成穩(wěn)定化合物的相圖MgSi相圖相圖 Cd-Sb相圖相圖（2）形成不穩(wěn)定化合物的相圖）形成不穩(wěn)定化合物的相圖LNaKNa 2具有偏晶轉(zhuǎn)變的相圖具有偏晶轉(zhuǎn)變的相圖3、具有合晶轉(zhuǎn)變的相圖、具有合晶轉(zhuǎn)變的相圖4、具有熔晶轉(zhuǎn)變的相圖、具有熔晶轉(zhuǎn)變的相圖5、具有固態(tài)轉(zhuǎn)變的二元相圖、具有固態(tài)轉(zhuǎn)變的二元相圖 （1）具有共析轉(zhuǎn)變的相圖）具有共析轉(zhuǎn)變的相圖（2）具有包析轉(zhuǎn)變的相圖）具有包析轉(zhuǎn)變的相

19、圖（3）具有固溶體多晶型的轉(zhuǎn)變）具有固溶體多晶型的轉(zhuǎn)變（4）固溶體形成中間相）固溶體形成中間相的相圖的相圖（5）具有有序無(wú)序轉(zhuǎn)變的相圖）具有有序無(wú)序轉(zhuǎn)變的相圖（一）（一） 二元相圖的幾何規(guī)律二元相圖的幾何規(guī)律 1、平衡相成分必須沿著相界線隨溫度而變化、平衡相成分必須沿著相界線隨溫度而變化四、二元相圖的分析四、二元相圖的分析2、相區(qū)接觸法則：相區(qū)接觸法則：相圖中相鄰相區(qū)的相數(shù)差值與接觸相圖中相鄰相區(qū)的相數(shù)差值與接觸幾何特征間的關(guān)系幾何特征間的關(guān)系3、二元相圖中的三相平衡必為一條水平線、二元相圖中的三相平衡必為一條水平線4、當(dāng)兩相區(qū)與單相區(qū)的分、當(dāng)兩相區(qū)與單相區(qū)的分界線與三相等溫線相交，界線與三相

20、等溫線相交，則分界線的延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入則分界線的延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入另一兩相區(qū)內(nèi)，而不會(huì)進(jìn)另一兩相區(qū)內(nèi)，而不會(huì)進(jìn)入單相區(qū)內(nèi)。入單相區(qū)內(nèi)。指出下列相圖的錯(cuò)誤之處：指出下列相圖的錯(cuò)誤之處： 一般的分析方法如下：一般的分析方法如下： （1）先看相圖中是否存在穩(wěn)定化合物，如有，則以這）先看相圖中是否存在穩(wěn)定化合物，如有，則以這些化合物為界，把相圖分成幾個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析。些化合物為界，把相圖分成幾個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析。 （2）根據(jù)相區(qū)接觸法則，區(qū)別各相區(qū)。）根據(jù)相區(qū)接觸法則，區(qū)別各相區(qū)。 （3）找出三相共存水平線，分析這些恒溫轉(zhuǎn)變的類型。）找出三相共存水平線，分析這些恒溫轉(zhuǎn)變的類型。（二）復(fù)雜二元相圖的分析方法（二）復(fù)雜二

21、元相圖的分析方法1、分析方法、分析方法 （4）應(yīng)用相圖分析具體合金隨溫度改變而發(fā)生的相轉(zhuǎn)）應(yīng)用相圖分析具體合金隨溫度改變而發(fā)生的相轉(zhuǎn)變和組織變化規(guī)律。變和組織變化規(guī)律。 （5）在應(yīng)用相圖分析實(shí)際情況時(shí)，切記）在應(yīng)用相圖分析實(shí)際情況時(shí)，切記相圖只給出體相圖只給出體系在平衡條件下存在的相和相對(duì)量，系在平衡條件下存在的相和相對(duì)量，并不能表示出相并不能表示出相的形狀、大小和分布；的形狀、大小和分布；相圖只表示平衡狀態(tài)的情況，相圖只表示平衡狀態(tài)的情況，而而實(shí)際生產(chǎn)條件下很少能達(dá)到平衡狀態(tài)實(shí)際生產(chǎn)條件下很少能達(dá)到平衡狀態(tài)2、二元相圖分析舉例、二元相圖分析舉例五、相圖與性能的關(guān)系五、相圖與性能的關(guān)系 1根據(jù)

22、相圖判斷合金的使用性能根據(jù)相圖判斷合金的使用性能2、根據(jù)相圖判別合金的工藝性能、根據(jù)相圖判別合金的工藝性能 （1）鑄造性：）鑄造性：主要取決于相主要取決于相圖上液相線與固相線之間的圖上液相線與固相線之間的水平距離及垂直距離，即水平距離及垂直距離，即結(jié)結(jié)晶的溫度間隔與液、固相間晶的溫度間隔與液、固相間的成分間隔。此間隔越大，的成分間隔。此間隔越大，鑄造性越差。鑄造性越差。 （2）壓力加工性：）壓力加工性：壓力加工壓力加工合金通常是相圖上單相固溶合金通常是相圖上單相固溶體成分范圍內(nèi)的單相合金或體成分范圍內(nèi)的單相合金或含有少量第二相的合金。含有少量第二相的合金。 （3）熱處理性：）熱處理性：相圖上無(wú)

23、固相圖上無(wú)固態(tài)相變或固溶度變化的合金態(tài)相變或固溶度變化的合金不能進(jìn)行熱處理。不能進(jìn)行熱處理。 第三節(jié)第三節(jié) 鐵碳相圖鐵碳相圖一、鐵碳合金的組元及基本相一、鐵碳合金的組元及基本相 組元組元 a、純鐵、純鐵 鐵的原子序數(shù)為鐵的原子序數(shù)為26，原，原子量為子量為55.85，密度為，密度為7.87g/cm3，屬于過(guò)渡族，屬于過(guò)渡族元素。元素。 純鐵的力學(xué)性能是塑韌純鐵的力學(xué)性能是塑韌性好、強(qiáng)硬度低，很少性好、強(qiáng)硬度低，很少用作結(jié)構(gòu)材料，但磁導(dǎo)用作結(jié)構(gòu)材料，但磁導(dǎo)率高。率高。b、鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變、鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 a、鐵素體：、鐵素體： 碳與碳與-Fe中形成的間隙固溶體，用中形成的間隙固溶體，用F或或表

24、示。表示。 性能：性能：與純鐵相差無(wú)幾，即強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌與純鐵相差無(wú)幾，即強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。性好。 高溫鐵素體：高溫鐵素體：碳與碳與-Fe中形成的間隙固溶體，用中形成的間隙固溶體，用表示。表示。鐵碳合金相鐵碳合金相 b、奧氏體：、奧氏體： 碳與碳與-Fe中形成的間隙固溶體，用中形成的間隙固溶體，用A或或表示。表示。 高溫組織，在大于高溫組織，在大于727時(shí)存在。時(shí)存在。 性能：性能：塑性好，強(qiáng)度和硬度高于塑性好，強(qiáng)度和硬度高于F C 、滲碳體、滲碳體 鐵與碳形成的金屬間隙化合物，用鐵與碳形成的金屬間隙化合物，用Fe3C或或Cm表示。表示。含碳含碳6.69% 性能：性能：很高的

25、硬度，而塑性幾乎為零很高的硬度，而塑性幾乎為零石墨的晶體結(jié)構(gòu)石墨的晶體結(jié)構(gòu)d、石墨：、石墨：含碳含碳100%，六方晶格，六方晶格硬度低，塑性幾乎為零，通常用硬度低，塑性幾乎為零，通常用C或或G表示。表示。鐵碳合金中的基本組織鐵碳合金中的基本組織 a、珠光體、珠光體 F與與Fe3C混合物，用混合物，用P表示表示 強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性介于兩者之間。強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性介于兩者之間。 奧氏體共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物奧氏體共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物b b、萊氏體萊氏體室溫萊氏體（變態(tài)萊氏體）室溫萊氏體（變態(tài)萊氏體）：P與與Fe3C混合物，混合物， Ld A與與Fe3C混合物，用混合物，用Ld表示，表示，高溫萊氏體高溫萊氏體

26、液相共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，硬度高，塑性差。液相共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，硬度高，塑性差。二、二、Fe-Fe3C相圖分析相圖分析三個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變：三個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變： 包晶轉(zhuǎn)變（包晶轉(zhuǎn)變（HJB包晶包晶線）線）：LB + H J（1495 ） 共晶轉(zhuǎn)變（共晶轉(zhuǎn)變（ECF共晶共晶線）：線）： LC E + Fe3C （1148 ） 共析轉(zhuǎn)變（共析轉(zhuǎn)變（PSK共析共析線）：線）： SP + Fe3C （727 ）包晶線包晶線共晶線共晶線共析線共析線特性點(diǎn)分析特性點(diǎn)分析0相圖中的線相圖中的線3條重要的固態(tài)轉(zhuǎn)變線：條重要的固態(tài)轉(zhuǎn)變線：a、GS線線奧氏體中開始析出鐵素體奧氏體中開始析出鐵素體（降溫時(shí)）（降溫時(shí)）或鐵素體全部溶入奧氏體或

27、鐵素體全部溶入奧氏體（升溫時(shí)）的轉(zhuǎn)變線（升溫時(shí)）的轉(zhuǎn)變線常稱此溫度為常稱此溫度為A3溫度。溫度。b、ES線線碳在奧氏體中碳在奧氏體中的溶解度曲線。此溫度的溶解度曲線。此溫度常稱常稱Acm溫度。溫度。c、PQ線線碳在鐵素體碳在鐵素體中的溶解度曲線。中的溶解度曲線。注意：幾種滲碳體的比較注意：幾種滲碳體的比較名稱名稱形成溫度形成溫度（）母相母相含碳量含碳量（%）形狀形狀一次滲碳一次滲碳體體Fe3C12271148L4.36.69粗大片狀粗大片狀二次滲碳二次滲碳體體Fe3C1148727A0.776.69網(wǎng)狀網(wǎng)狀三次滲碳三次滲碳體體Fe3C 727F0.00086.69極細(xì)短條極細(xì)短條狀狀共晶滲碳共

28、晶滲碳體體Fe3C共晶共晶1148L2.116.69片狀片狀共析滲碳共析滲碳體體Fe3C共析共析727A0.02186.69片狀、粒片狀、粒狀狀5個(gè)單相區(qū)個(gè)單相區(qū) 7個(gè)兩相區(qū)；個(gè)兩相區(qū)； 3個(gè)三相區(qū)個(gè)三相區(qū)三、鐵碳三、鐵碳合金及其合金及其平衡轉(zhuǎn)變平衡轉(zhuǎn)變與組織與組織 工工業(yè)業(yè)純純鐵鐵共共析析鋼鋼亞亞共共析析鋼鋼過(guò)共過(guò)共析鋼析鋼亞共晶亞共晶白口鑄白口鑄鐵鐵共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵過(guò)共晶白過(guò)共晶白口鑄鐵口鑄鐵（一）鐵碳合金（一）鐵碳合金碳鋼碳鋼鑄鐵鑄鐵（二）典型鐵碳合金的平衡轉(zhuǎn)變過(guò)程及其組織（二）典型鐵碳合金的平衡轉(zhuǎn)變過(guò)程及其組織例：例：求此時(shí)工業(yè)純鐵求此時(shí)工業(yè)純鐵中的組織組成物與相中的組織組成物

29、與相組成物相對(duì)量。組成物相對(duì)量。例：例：求鐵碳合金中求鐵碳合金中三次滲碳體的最大三次滲碳體的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 （1）C=0.01%的工業(yè)的工業(yè)純鐵純鐵 室溫組織：室溫組織：+Fe3C （2）共析鋼）共析鋼思考：思考：室溫組織中共室溫組織中共析滲碳體、三次滲碳析滲碳體、三次滲碳體的含量。體的含量。（3）亞共析鋼）亞共析鋼例：例：求此時(shí)亞求此時(shí)亞共析鋼中組織共析鋼中組織組成物和相組組成物和相組成物的相對(duì)量。成物的相對(duì)量。（4）過(guò)共析鋼）過(guò)共析鋼例：例：求此過(guò)共析求此過(guò)共析鋼的組織組成物鋼的組織組成物相對(duì)量。相對(duì)量。思考：思考：求鐵碳合金求鐵碳合金中二次滲碳體的最中二次滲碳體的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

30、大質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 推薦參考書：推薦參考書：范群成范群成 田民波田民波材料科學(xué)基材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)礎(chǔ)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)P140過(guò)共析鋼結(jié)晶過(guò)程示意圖過(guò)共析鋼結(jié)晶過(guò)程示意圖（5）共晶白口鑄鐵）共晶白口鑄鐵例：例：計(jì)算變態(tài)萊氏體計(jì)算變態(tài)萊氏體中滲碳體的相對(duì)量。中滲碳體的相對(duì)量。其中共晶滲碳體、二其中共晶滲碳體、二次滲碳體、共析滲碳次滲碳體、共析滲碳體、三次滲碳體各為體、三次滲碳體各為多少？多少？（6）亞共晶白口鑄鐵）亞共晶白口鑄鐵課后思考題：課后思考題：求此亞共晶白口鑄鐵平衡組織中求此亞共晶白口鑄鐵平衡組織中的組織組成物相對(duì)量。的組織組成物相對(duì)量。亞共晶白口鑄鐵結(jié)晶過(guò)程示意圖亞共晶白口鑄鐵結(jié)晶過(guò)程示意圖（7）過(guò)

31、共晶白口鑄鐵）過(guò)共晶白口鑄鐵 組織組成物填寫相圖組織組成物填寫相圖相組成物填寫相圖相組成物填寫相圖四、鐵碳合金組織與性能的關(guān)系四、鐵碳合金組織與性能的關(guān)系（1） 碳含量碳含量對(duì)組織的對(duì)組織的影響影響（2） 碳含量對(duì)力碳含量對(duì)力學(xué)性能的影響學(xué)性能的影響含碳低于含碳低于2.11%并按并按亞穩(wěn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的合金亞穩(wěn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的合金含碳含碳2.11%6.69%并按亞穩(wěn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的合并按亞穩(wěn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的合金金（3）碳含量對(duì)工藝性能的影響）碳含量對(duì)工藝性能的影響 切削加工性切削加工性 中碳鋼的切削加工性能較好中碳鋼的切削加工性能較好 可鍛性可鍛性 可鍛性是指金屬經(jīng)受壓力加工改變形狀但不產(chǎn)可鍛性是指金屬經(jīng)受壓力加工改

32、變形狀但不產(chǎn)生裂紋的性能。生裂紋的性能。 低碳鋼的可鍛性較好低碳鋼的可鍛性較好 奧氏體具有良好的可鍛性?shī)W氏體具有良好的可鍛性 白口鑄鐵不能鍛造白口鑄鐵不能鍛造第四節(jié)第四節(jié) 三元相圖三元相圖三元相圖的基本特點(diǎn)為：三元相圖的基本特點(diǎn)為： （1）完整的三元相圖是三維的立體模型而不是平面圖形。）完整的三元相圖是三維的立體模型而不是平面圖形。 （2）三元系中可以發(fā)生四相平衡轉(zhuǎn)變。）三元系中可以發(fā)生四相平衡轉(zhuǎn)變。 （3）除單相區(qū)及兩相平衡區(qū)外，三元相圖中三相平衡區(qū)）除單相區(qū)及兩相平衡區(qū)外，三元相圖中三相平衡區(qū)也占有一定空間。也占有一定空間。 一、三元相圖表示方法一、三元相圖表示方法1、成分表示方法、成分表

33、示方法（1）等邊三角形）等邊三角形 兩條特殊意義的線：兩條特殊意義的線： a、凡成分點(diǎn)位于與等邊、凡成分點(diǎn)位于與等邊三角形某一邊相平行的三角形某一邊相平行的直線上的各三元相，它直線上的各三元相，它們所含與此線對(duì)應(yīng)頂角們所含與此線對(duì)應(yīng)頂角代表的組元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)代表的組元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。相等。b、凡成分點(diǎn)位于通過(guò)三角形、凡成分點(diǎn)位于通過(guò)三角形某一頂角的直線上的所有三某一頂角的直線上的所有三元系，所含此線兩旁的另兩元系，所含此線兩旁的另兩頂點(diǎn)所代表的兩組元的質(zhì)量頂點(diǎn)所代表的兩組元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值相等。分?jǐn)?shù)的比值相等。（2）等腰三角形法）等腰三角形法三元系中兩組元為主，三元系中兩組元為主，第三組元很少第

34、三組元很少（3）直角三角形法）直角三角形法三元系中一組元為主，三元系中一組元為主，其余兩組元都很少其余兩組元都很少2、三元相圖的建立、三元相圖的建立 在垂直于濃度三角形的方向加一表示溫度（在垂直于濃度三角形的方向加一表示溫度（T）的坐標(biāo)）的坐標(biāo)軸，便構(gòu)成了三元相圖的坐標(biāo)框架軸，便構(gòu)成了三元相圖的坐標(biāo)框架 相區(qū)接觸規(guī)律相區(qū)接觸規(guī)律二、三元相圖的空間模型二、三元相圖的空間模型三元?jiǎng)蚓鄨D的空間模型三元?jiǎng)蚓鄨D的空間模型三元?jiǎng)蚓鄨D及合金的凝固三元?jiǎng)蚓鄨D及合金的凝固 三、三元相圖的截面圖和投影圖三、三元相圖的截面圖和投影圖 1水平截面（等溫截面）水平截面（等溫截面） 它表示三元系合金在某一溫度下的

35、狀態(tài)。它表示三元系合金在某一溫度下的狀態(tài)。 （1）直線定律：兩平衡相成分的確定）直線定律：兩平衡相成分的確定 三元系中某一濃度三元系中某一濃度R的合金分解為的合金分解為P，Q兩相時(shí)，兩相時(shí)，P，Q，R三個(gè)濃度點(diǎn)必位于同一直線上三個(gè)濃度點(diǎn)必位于同一直線上直線定律的推論直線定律的推論:1）在三元系統(tǒng)內(nèi)，由二個(gè)相合成一個(gè)新相時(shí)，新相）在三元系統(tǒng)內(nèi)，由二個(gè)相合成一個(gè)新相時(shí)，新相的組成點(diǎn)必在原來(lái)二相組成點(diǎn)的連線上；的組成點(diǎn)必在原來(lái)二相組成點(diǎn)的連線上；2） 當(dāng)給定合金在一定溫度下處于兩相平衡時(shí)，若其當(dāng)給定合金在一定溫度下處于兩相平衡時(shí)，若其中一相的成分給定，另一相的成分點(diǎn)必在已知相成分點(diǎn)中一相的成分給定，

36、另一相的成分點(diǎn)必在已知相成分點(diǎn)與合金成分點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上。與合金成分點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上。3）由一個(gè)相內(nèi)析出另一個(gè)新相時(shí)，則這個(gè)新相與析）由一個(gè)相內(nèi)析出另一個(gè)新相時(shí)，則這個(gè)新相與析出前后舊相的濃度在同一直線上。出前后舊相的濃度在同一直線上。（2）杠桿定律：平衡相相對(duì)量的確定）杠桿定律：平衡相相對(duì)量的確定共軛線共軛線mon上可確定此溫度上可確定此溫度時(shí)平衡相的成分及其相對(duì)重時(shí)平衡相的成分及其相對(duì)重量。量。 o點(diǎn)成分合金在點(diǎn)成分合金在t1時(shí)的時(shí)的L（mo/mn）100 （no/mn）1002、垂直截面（變溫截面）、垂直截面（變溫截面）3、投影圖、投影圖a） 液相面投影圖液相面投影圖 b) 固相面投影圖

37、固相面投影圖四、四、 三元相圖中的杠桿定律及重心定律三元相圖中的杠桿定律及重心定律 1.直線法則直線法則2.杠桿定理杠桿定理3.重心定律重心定律重心定律：重心定律：在三元系中合金在三元系中合金R的成分分解為的成分分解為 、三個(gè)相，三個(gè)相，則則R必位于三相成分點(diǎn)構(gòu)成的必位于三相成分點(diǎn)構(gòu)成的三角形的重心，而且合金的重三角形的重心，而且合金的重量和三個(gè)相的重量有如下關(guān)系：量和三個(gè)相的重量有如下關(guān)系：代數(shù)方法代數(shù)方法 : 已知合金中已知合金中A、B、C組元的含量分別為組元的含量分別為x0、y0、z0；三相平衡時(shí)三相平衡時(shí)相中相中A、B、C組元的含量分別為組元的含量分別為x、y、z；相中相中A、B、C組

38、元的含量分別為組元的含量分別為x、y、z；相中相中A、B、C組元的含量分別為組元的含量分別為x、y、z。若設(shè)。若設(shè)、三個(gè)平衡相的重量分?jǐn)?shù)分別為三個(gè)平衡相的重量分?jǐn)?shù)分別為、，則，則 x+ x+ x=x0 y+ y+ y= y0 z+ z+ z= y0 求解求解、即可。即可。例：例：成分為成分為40%A、30%B和和30%C的三元系合金在共的三元系合金在共晶溫度形成三相平衡，三相成分如下：晶溫度形成三相平衡，三相成分如下：液相液相50%A40%B10%C相相85%A10%B5%C相相10%A20%B70%C計(jì)算液相、計(jì)算液相、相和相和相各占多少分?jǐn)?shù)。相各占多少分?jǐn)?shù)。五、固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖五

39、、固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖1.相圖的空間模型相圖的空間模型（1）特殊點(diǎn)）特殊點(diǎn):tA、tB、tC三組元三組元A、B、C的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。二元共晶點(diǎn)：二元共晶點(diǎn)：E1、E2 、E3發(fā)生二元共晶反應(yīng)。即：發(fā)生二元共晶反應(yīng)。即：L（AB）、）、L（BC）、）、L（AC）。）。三元共晶點(diǎn)：三元共晶點(diǎn)：E點(diǎn)為三元共晶點(diǎn)。點(diǎn)為三元共晶點(diǎn)。（2）面）面:液相面：液相面：tAE1EE3tAtBE1EE2tB tCE2EE3tC 固相面固相面三角形三角形A1B1C1 二元共晶開始曲面二元共晶開始曲面L（AB） A3E1EA1A3曲面曲面 B3E1EB1B3曲面曲面 L（BC） B2E2EB1B2曲面曲面 C3E

40、2EC1C3曲面曲面 L（AC） A2E3EA1A2曲面曲面 C2E3EC1C2曲面曲面 （3）線：三條二元共晶曲線）線：三條二元共晶曲線E1E線，線，L（AB）；）；E2E線，線，L（BC）；）；E3E線，線，L（AC）。）。 （4）相及相區(qū)：）相及相區(qū)：a、單相區(qū)：、單相區(qū)： 液相區(qū)、三個(gè)固相單相區(qū)液相區(qū)、三個(gè)固相單相區(qū) b、四相區(qū)：、四相區(qū)： 平面三角形平面三角形A1B1C1c、三相區(qū)有四個(gè)、三相區(qū)有四個(gè) ： 三棱柱體三棱柱體 d、兩相區(qū)：、兩相區(qū)：2、截面圖、截面圖（1）垂直截面圖）垂直截面圖（a）濃度三角形）濃度三角形 （b）rs截面截面 （c）At截面截面（2）水平截面圖）水平截面

41、圖3、投影圖、投影圖fqo六、固態(tài)六、固態(tài)有限互溶有限互溶的三元共的三元共晶相圖晶相圖1、相圖分析：、相圖分析： （1）特殊點(diǎn)：）特殊點(diǎn)：熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：a、b、c分別是三組元分別是三組元A、B、C的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。二元共晶點(diǎn)：二元共晶點(diǎn)：e1、e2、e3。即：。即：L( )、L( )、L( )。三元共晶點(diǎn)：三元共晶點(diǎn)：E點(diǎn)為三元共晶點(diǎn)。點(diǎn)為三元共晶點(diǎn)。LE ( )（2）面：）面： 液相面：液相面：3塊塊 固相面：水平三角形固相面：水平三角形mnp ；almfa；bgnhb；ckpic；fgnmf；hipnh；lkpml。 二元共晶開始曲面（六二元共晶開始曲面（六個(gè)）：個(gè)）：fe1Emf曲面、曲面、

42、ge1Eng曲面；曲面；le3Eml曲面、曲面、ke3Epk曲面；曲面；he2Enh曲面、曲面、ie2Epi曲面曲面 溶解度面：溶解度面：l m ml面；面；f m mf面；面；g n ng面；面；h n nh面；面；i p pi面；面；k p pk面面 （3）線：）線：L+ + 區(qū)中單變量線為區(qū)中單變量線為e1E（L）、）、fm（ ）、）、gn（ ）；）；L+ +區(qū)中單變量線為區(qū)中單變量線為e3E（L）、）、kp（）、）、lm（ ）；）；L+ 區(qū)中單變量線為區(qū)中單變量線為e2E（L）、）、hn（ ）、）、ip（）；）； + +區(qū)中單變量線為區(qū)中單變量線為mm （ ）、）、nn （ ）、）、p

43、p （）；）；（4）相及相區(qū)）相及相區(qū)相：相：L、 、 、 四個(gè)相。四個(gè)相。單相區(qū)：液相區(qū)、單相區(qū)：液相區(qū)、Af m l afml（ 相）、相）、Bh n g bhng（ 相）、相）、Ck p i ckpi（ 相）。相）。兩相區(qū)：兩相區(qū)： l m p k lmpk（ +）、）、f m n g mfng（ + ）、）、h n p i hnpi（+ ）。）。四相區(qū)：四相區(qū)：L + 四相區(qū)。即平面三角形四相區(qū)。即平面三角形mnp。三相區(qū)：四個(gè)，呈空間三棱柱體。三相區(qū)：四個(gè)，呈空間三棱柱體。 L+ + 三條棱為單量線三條棱為單量線e1E（L）、）、fm（ ）、）、gn（ ）。）。上底面為一水平直線上底

44、面為一水平直線fg，下底面為，下底面為mEn；L+ +三條棱為單量三條棱為單量線線e3E（L）、）、kp（）、）、lm（ ）。上底面為一水平直線）。上底面為一水平直線kl，下，下底面為底面為pEm；L+ 三條棱為單量線三條棱為單量線e2E（L）、）、hn（ ）、）、ip（）。上底面為一水平直線）。上底面為一水平直線hi，下底面為，下底面為nEp； + +三相平三相平衡區(qū)中相應(yīng)的單變量線為衡區(qū)中相應(yīng)的單變量線為mm（ ）、）、nn（ ）、）、pp（）上底面）上底面為為mnp，下底面為，下底面為m n p 。2、截面圖、截面圖（1）等溫截面）等溫截面（2）垂直截面）垂直截面（3）投影圖）投影圖典型

45、合金的結(jié)晶過(guò)程和組織：典型合金的結(jié)晶過(guò)程和組織：舉例：舉例：Al-Cu-Mg三元液相面投影圖三元液相面投影圖舉例：鋁鎂硅的三元合金相圖舉例：鋁鎂硅的三元合金相圖三元相圖小結(jié)：三元相圖小結(jié)：1、單相狀態(tài)、單相狀態(tài)f3-1+13一個(gè)溫度變量和兩個(gè)成分變量之間沒(méi)有任何相互制約的一個(gè)溫度變量和兩個(gè)成分變量之間沒(méi)有任何相互制約的關(guān)系。因關(guān)系。因 此，不論是等溫截面還是變溫截面，單相區(qū)可此，不論是等溫截面還是變溫截面，單相區(qū)可能具有多種多樣的形狀。能具有多種多樣的形狀。 2、兩相平衡、兩相平衡 f3-2+12 等溫截面：直線法則、杠等溫截面：直線法則、杠桿定律桿定律 兩相區(qū)的形狀：兩相區(qū)的形狀：在等溫截面

46、中，一般以在等溫截面中，一般以互為對(duì)邊的兩條互為對(duì)邊的兩條曲線曲線與單相與單相區(qū)間相鄰，而以互為對(duì)邊的區(qū)間相鄰，而以互為對(duì)邊的兩條兩條直線直線與三相區(qū)相鄰。與三相區(qū)相鄰。在垂直截面中，一般均在垂直截面中，一般均以以曲線曲線與單相區(qū)和三相區(qū)相與單相區(qū)和三相區(qū)相鄰。鄰。 3、三相平衡、三相平衡f3-3+11 任何三相平衡區(qū)的等溫截面都是任何三相平衡區(qū)的等溫截面都是直邊直邊三角形三角形.而在而在垂直截面上是垂直截面上是曲邊曲邊三角形。三角形。判定轉(zhuǎn)變?nèi)嗥胶廪D(zhuǎn)變類型的方法：判定轉(zhuǎn)變?nèi)嗥胶廪D(zhuǎn)變類型的方法：（1）利用直邊三角形從高溫到低溫位置的移動(dòng)規(guī)律來(lái)）利用直邊三角形從高溫到低溫位置的移動(dòng)規(guī)律來(lái)判定

47、。通?？偸桥卸?。通?？偸欠磻?yīng)相反應(yīng)相的單變量線在前，而的單變量線在前，而生成相生成相的單變量的單變量線在后。線在后。（ 2）利用垂直截面中曲邊三角形的特征來(lái)判定）利用垂直截面中曲邊三角形的特征來(lái)判定 若三相區(qū)與三個(gè)單相區(qū)以點(diǎn)接觸，若若三相區(qū)與三個(gè)單相區(qū)以點(diǎn)接觸，若居中的單相區(qū)居中的單相區(qū)在在三相區(qū)上方的三相區(qū)中一定是共晶型轉(zhuǎn)變，而居中的三相區(qū)上方的三相區(qū)中一定是共晶型轉(zhuǎn)變，而居中的單相區(qū)在三相區(qū)下方的三相區(qū)為包晶型轉(zhuǎn)變單相區(qū)在三相區(qū)下方的三相區(qū)為包晶型轉(zhuǎn)變4、四相平衡、四相平衡 f3410四相平衡區(qū)在三元相圖中是一個(gè)水平面，四相平衡區(qū)在三元相圖中是一個(gè)水平面，在垂直截面中是一條水平線。在垂直截

48、面中是一條水平線。判斷四相平衡的類型的方法：判斷四相平衡的類型的方法：（1）由垂直截面上下相接觸關(guān)系判別：）由垂直截面上下相接觸關(guān)系判別：“上三下一上三下一”為共晶型；為共晶型；“上二下二上二下二”為包共晶型；為包共晶型；“上一下三上一下三”為包晶型為包晶型 （2）用投影圖上液相單變量線的走向判別）用投影圖上液相單變量線的走向判別四相平衡類型判別方法的小結(jié)表：四相平衡類型判別方法的小結(jié)表：例：根據(jù)所示例：根據(jù)所示Fe-W-C三元系的低碳部分的液三元系的低碳部分的液相面的投影圖，試標(biāo)出所有四相反應(yīng)。相面的投影圖，試標(biāo)出所有四相反應(yīng)。四相反應(yīng)如下：四相反應(yīng)如下：27552400時(shí)：時(shí)：L+W5C3WC+W2C2400時(shí)：時(shí)：L+ W2CWC+W1700時(shí)：時(shí)：L+ WC+ WM6C1500時(shí)：時(shí)：L+ WM6C+Fe3W21380時(shí)：時(shí)：L+ Fe3W2M6C+1335時(shí)：時(shí)：L+ M6C1200時(shí)：時(shí)：L+ M6C