ch5-2二元相圖

1、第5章 相 圖5.3 二元相圖材料科學(xué)基礎(chǔ)材料科學(xué)基礎(chǔ)主講:徐敏虹1二元相圖的幾何規(guī)律二元相圖的幾何規(guī)律1.1.兩個(gè)單相區(qū)之間必定有一個(gè)由這兩個(gè)相組成的兩相區(qū)，兩個(gè)單相區(qū)之間必定有一個(gè)由這兩個(gè)相組成的兩相區(qū)，而不能以一條線接界。兩個(gè)兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水而不能以一條線接界。兩個(gè)兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水平線隔開(kāi)。由此可以看出二元相圖中相鄰相區(qū)的相數(shù)差一平線隔開(kāi)。由此可以看出二元相圖中相鄰相區(qū)的相數(shù)差一個(gè)（點(diǎn)接觸除外）。這個(gè)規(guī)律被稱為個(gè)（點(diǎn)接觸除外）。這個(gè)規(guī)律被稱為相區(qū)接觸法則。相區(qū)接觸法則。2 2.在二元相圖中，若是三相平衡，則在二元相圖中，若是三相平衡，則三相區(qū)必為一水平線三相區(qū)必為一水

2、平線，這條，這條水平線與三個(gè)單相區(qū)的接觸點(diǎn)確定了三個(gè)平衡相及相濃度。每條水水平線與三個(gè)單相區(qū)的接觸點(diǎn)確定了三個(gè)平衡相及相濃度。每條水平線必與三個(gè)兩相區(qū)相鄰。鐵碳相圖中平線必與三個(gè)兩相區(qū)相鄰。鐵碳相圖中ECEC、PSPS水平線都是三相平衡水平線都是三相平衡線。如線。如PSPS水平線表示水平線表示 三相區(qū)。三相區(qū)。a a相成分由相成分由P P點(diǎn)確定點(diǎn)確定, r, r相成分由相成分由S S點(diǎn)確定點(diǎn)確定, ,而而Fe3CFe3C的成分由三相水平線與的成分由三相水平線與Fe3C Fe3C （為一垂線，（為一垂線，圖中未畫出）的交點(diǎn)決定圖中未畫出）的交點(diǎn)決定33.如果兩個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變中有兩個(gè)相同的相，則這兩條

3、水平線如果兩個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變中有兩個(gè)相同的相，則這兩條水平線之間一定是由這兩個(gè)相組成的兩相區(qū)。如鐵區(qū)（線）區(qū)（之間一定是由這兩個(gè)相組成的兩相區(qū)。如鐵區(qū)（線）區(qū)（和碳相圖中和碳相圖中 線）的共線）的共同相為同相為 線與線與PS線之間為線之間為 兩相區(qū)。兩相區(qū)。44.當(dāng)兩相區(qū)與單相區(qū)的分界線與三相等溫線相交，則分界當(dāng)兩相區(qū)與單相區(qū)的分界線與三相等溫線相交，則分界線的延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入另一兩相區(qū)，而不會(huì)進(jìn)入單相區(qū)線的延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入另一兩相區(qū)，而不會(huì)進(jìn)入單相區(qū)兩相區(qū)和單相區(qū)分界線走向55.3 二元相圖二元相圖二元?jiǎng)蚓鄨D二元?jiǎng)蚓鄨D當(dāng)兩個(gè)組元化學(xué)性質(zhì)相近，晶體結(jié)構(gòu)相同，晶格參數(shù)相差當(dāng)兩個(gè)組元化學(xué)性質(zhì)相近，晶體結(jié)構(gòu)相

4、同，晶格參數(shù)相差不大時(shí)，它們不僅可以在液態(tài)或熔融狀態(tài)完全互溶，而且不大時(shí)，它們不僅可以在液態(tài)或熔融狀態(tài)完全互溶，而且在固態(tài)也完全互溶，形成成分可變的連續(xù)固溶體，稱為無(wú)在固態(tài)也完全互溶，形成成分可變的連續(xù)固溶體，稱為無(wú)限固溶體或連續(xù)固溶體，它們形成的相圖即為限固溶體或連續(xù)固溶體，它們形成的相圖即為勻晶相圖或勻晶相圖或互溶相圖。互溶相圖。由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程稱為由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程稱為勻晶轉(zhuǎn)變勻晶轉(zhuǎn)變。液固態(tài)完。液固態(tài)完全互溶的體系不多，但是包含勻晶轉(zhuǎn)變部分的相圖卻不少全互溶的體系不多，但是包含勻晶轉(zhuǎn)變部分的相圖卻不少，幾乎所有的二元系統(tǒng)都含有勻晶轉(zhuǎn)變部分。，幾乎所有的二元系統(tǒng)都含

5、有勻晶轉(zhuǎn)變部分。61.相圖分析相圖分析由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程被稱為由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程被稱為勻晶轉(zhuǎn)變勻晶轉(zhuǎn)變。 勻晶轉(zhuǎn)勻晶轉(zhuǎn)變可用下式表示變可用下式表示L a表示勻晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為勻晶相圖。大多數(shù)合金的相圖中表示勻晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為勻晶相圖。大多數(shù)合金的相圖中都包含勻晶轉(zhuǎn)變部分。也有一些合金都包含勻晶轉(zhuǎn)變部分。也有一些合金Cu-Ni，Si-Be 等只發(fā)等只發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變。生勻晶轉(zhuǎn)變。Cu-Ni合金是典型的勻晶系合金，其相圖如圖所示，勻晶合金是典型的勻晶系合金，其相圖如圖所示，勻晶轉(zhuǎn)變?cè)谵D(zhuǎn)變?cè)贚+a兩相區(qū)內(nèi)完成，自由度為兩相區(qū)內(nèi)完成，自由度為1，結(jié)晶在一個(gè)溫度范，結(jié)晶在一個(gè)溫度范圍內(nèi)完

6、成。圍內(nèi)完成。7Ta圖為圖為Cu-NiCu-Ni的二元?jiǎng)蚓鄨D，按相圖中點(diǎn)線相區(qū)進(jìn)行相圖分析。的二元?jiǎng)蚓鄨D，按相圖中點(diǎn)線相區(qū)進(jìn)行相圖分析。點(diǎn)點(diǎn)：相圖中的：相圖中的兩端點(diǎn)兩端點(diǎn)TaTa、TbTb分別為純組元分別為純組元CuCu、NiNi的熔點(diǎn)的熔點(diǎn) 線線：TaTbTaTb凸曲線為凸曲線為液相線液相線，各不同成分的合金加熱到該線以，各不同成分的合金加熱到該線以上時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐合喽鋮s到該線以下時(shí)開(kāi)始凝固出上時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐合喽鋮s到該線以下時(shí)開(kāi)始凝固出a a固溶體；固溶體；TaTbTaTb凹曲線為凹曲線為固相線固相線，各不同成分的合金加熱到該線時(shí)開(kāi)始，各不同成分的合金加熱到該線時(shí)開(kāi)始熔化，而冷卻到

7、該線以下時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿刍?，而冷卻到該線以下時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)閍 a固溶體。固溶體。 8相區(qū)相區(qū)。在。在TaTbTaTb凸曲線以上為凸曲線以上為液相的單相區(qū)液相的單相區(qū)，用，用L L表示；在表示；在TaTbTaTb凹曲線以下為凹曲線以下為固相的單相區(qū)固相的單相區(qū)，用，用a a表示；表示；a a是是Cu-NiCu-Ni互溶互溶形成的置換式無(wú)限固溶體。在形成的置換式無(wú)限固溶體。在TaTbTaTb凸曲線和在凸曲線和在TaTbTaTb凹曲線凹曲線之間為之間為液固兩相平衡區(qū)液固兩相平衡區(qū)用用L+aL+a表示。表示。勻晶轉(zhuǎn)變勻晶轉(zhuǎn)變。由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程被稱為勻晶轉(zhuǎn)。由液相結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程被稱為勻晶

8、轉(zhuǎn)變。變。 勻晶轉(zhuǎn)變可用下式表示勻晶轉(zhuǎn)變可用下式表示L L a a95.3.1.2 固溶體合金的平衡凝固及組織固溶體合金的平衡凝固及組織 平衡凝固平衡凝固是指凝固過(guò)程中每個(gè)階段都能達(dá)到平衡，因此是指凝固過(guò)程中每個(gè)階段都能達(dá)到平衡，因此平衡凝固是在極其緩慢的冷速下實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)以平衡凝固是在極其緩慢的冷速下實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)以30%Ni和和70%Cu的銅鎳合金為例來(lái)說(shuō)明固溶體的平衡冷卻過(guò)程及其的銅鎳合金為例來(lái)說(shuō)明固溶體的平衡冷卻過(guò)程及其組織的。組織的。 10在在30%Ni30%Ni處作垂線與液相交于處作垂線與液相交于B,B,與固相線交于與固相線交于H H。由相圖可。由相圖可見(jiàn)見(jiàn)tt1tt1時(shí)時(shí)，合金為，合金

9、為單一液相單一液相。在。在t1t1溫度，表象點(diǎn)在液相線溫度，表象點(diǎn)在液相線上，這時(shí)液相上，這時(shí)液相L LB B與固相與固相acac平衡，結(jié)晶即將開(kāi)始。繼續(xù)冷卻平衡，結(jié)晶即將開(kāi)始。繼續(xù)冷卻，發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變（表象點(diǎn)進(jìn)入，發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變（表象點(diǎn)進(jìn)入L+aL+a區(qū)），液相中析出固相區(qū)），液相中析出固相a a。這時(shí)。這時(shí)液相成分沿液相線變化，固相成分沿固相線變化液相成分沿液相線變化，固相成分沿固相線變化。11在在t2溫度溫度，液相成分和固相成分分別為，液相成分和固相成分分別為E,F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的成分。點(diǎn)對(duì)應(yīng)的成分。這時(shí)，兩相的重量百分?jǐn)?shù)可由杠桿定理求出。繼續(xù)冷卻，這時(shí)，兩相的重量百分?jǐn)?shù)可由杠桿定理求出。繼續(xù)冷卻，

10、固相固相a不斷析出。不斷析出。在在t3溫度溫度，表象點(diǎn)落在固相線，表象點(diǎn)落在固相線H上，液相上，液相全部凝固為合金成分為全部凝固為合金成分為30%的的a相，勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)束。相，勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)束。12例：求30%Ni合金在1280 時(shí)相的相對(duì)量CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ ac30a1b1c11280 C解：作成分線和溫度線如圖。6618根據(jù)杠桿定律推論， Q Q / / Q Q = = a a1 1b b1 1 /a/a1 1c c1 1 =12/48=1/4=12/48=1/4答：所求合金在1280 時(shí)相的相對(duì)質(zhì)

11、量為1/4。13平衡凝固平衡凝固平衡凝固：是液態(tài)合金在無(wú)限緩慢的冷卻條件下進(jìn)行的凝平衡凝固：是液態(tài)合金在無(wú)限緩慢的冷卻條件下進(jìn)行的凝固，因冷卻速度十分緩慢原子能夠進(jìn)行充分?jǐn)U散，在凝固固，因冷卻速度十分緩慢原子能夠進(jìn)行充分?jǐn)U散，在凝固過(guò)程的每一時(shí)刻都能達(dá)到完全的相平衡，這種凝固過(guò)程稱過(guò)程的每一時(shí)刻都能達(dá)到完全的相平衡，這種凝固過(guò)程稱為平衡凝固。為平衡凝固。 t1 溫度時(shí)1 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零 t1t4t2 溫度時(shí) ，液、固兩相的相平衡關(guān)系為 L22 為了保持該溫度時(shí)的相平衡，在 t2溫度以上凝固出的1，必須通過(guò)擴(kuò)散使成分由1變?yōu)?， 而且液相的成分也必須通過(guò)擴(kuò)散由L1變?yōu)長(zhǎng)2。 1415固溶體平衡凝

12、固時(shí)的成分變化為：固溶體平衡凝固時(shí)的成分變化為：隨著溫度的降低，固相隨著溫度的降低，固相的成分沿固相線變化，相對(duì)量不斷增加，液相的成分沿液的成分沿固相線變化，相對(duì)量不斷增加，液相的成分沿液相線變化，相對(duì)量不斷減少相線變化，相對(duì)量不斷減少。固溶體平衡凝固的重要固溶體平衡凝固的重要規(guī)律之一。規(guī)律之一。t1t416固溶體凝固過(guò)程與純金屬凝固的固溶體凝固過(guò)程與純金屬凝固的區(qū)別區(qū)別相同點(diǎn)：過(guò)冷度、能量起伏、結(jié)構(gòu)起伏相同點(diǎn)：過(guò)冷度、能量起伏、結(jié)構(gòu)起伏不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：純金屬在恒溫下凝固，固溶體合金在一個(gè)溫度范純金屬在恒溫下凝固，固溶體合金在一個(gè)溫度范圍內(nèi)凝固，具有圍內(nèi)凝固，具有變溫凝固變溫凝固的特征，的特征

13、，固溶體平衡凝固的重要固溶體平衡凝固的重要規(guī)律之一。規(guī)律之一。 還需要還需要成分起伏：成分起伏：是指液態(tài)合金中某些微小區(qū)域是指液態(tài)合金中某些微小區(qū)域的成分時(shí)起時(shí)伏地偏離其平均成分的現(xiàn)象。的成分時(shí)起時(shí)伏地偏離其平均成分的現(xiàn)象。17固溶體合金的不平衡凝固及組織固溶體合金的不平衡凝固及組織 固溶體合金在不平衡凝固時(shí)，先凝固出的固溶體與后凝固固溶體合金在不平衡凝固時(shí)，先凝固出的固溶體與后凝固出的固溶體成分不同，并且沒(méi)有足夠的時(shí)間使成分?jǐn)U散均出的固溶體成分不同，并且沒(méi)有足夠的時(shí)間使成分?jǐn)U散均勻。勻。在凝固完畢后，整個(gè)固溶體的成分是不一致的，這種成分在凝固完畢后，整個(gè)固溶體的成分是不一致的，這種成分不均勻

14、現(xiàn)象稱為不均勻現(xiàn)象稱為成分偏析成分偏析，而在一個(gè)晶粒內(nèi)部的成分不均，而在一個(gè)晶粒內(nèi)部的成分不均勻現(xiàn)象稱為勻現(xiàn)象稱為晶內(nèi)偏析晶內(nèi)偏析。通常受內(nèi)外兩種因素的影響：通常受內(nèi)外兩種因素的影響： 18固溶體合金的不平衡凝固及組織固溶體合金的不平衡凝固及組織 a3a2a3，a119 兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)有限溶解，通過(guò)共晶反兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)有限溶解，通過(guò)共晶反應(yīng)形成兩相機(jī)械混合物的二元合金稱為應(yīng)形成兩相機(jī)械混合物的二元合金稱為二元共晶相圖二元共晶相圖。共。共晶反應(yīng)是液相在冷卻過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)結(jié)構(gòu)不同的固晶反應(yīng)是液相在冷卻過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)結(jié)構(gòu)不同的固相的過(guò)程。相的過(guò)程。 L5.3.2

15、5.3.2 二元共晶相圖二元共晶相圖M,320TaTa，tbtb分別是分別是PbPb，SnSn的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)M:M:錫在鉛中的最大溶解度。錫在鉛中的最大溶解度。N:N:鉛在錫中的最大溶解度鉛在錫中的最大溶解度E:E:為共晶點(diǎn)為共晶點(diǎn)，具有該點(diǎn)成分的合金在恒溫，具有該點(diǎn)成分的合金在恒溫183183發(fā)生共晶發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變L LE EaaM M+N N, ,共晶轉(zhuǎn)變是具有一定成分的液相在恒溫共晶轉(zhuǎn)變是具有一定成分的液相在恒溫下同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)具有一定成分和結(jié)構(gòu)的固相的過(guò)程下同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)具有一定成分和結(jié)構(gòu)的固相的過(guò)程。F F：室溫時(shí)錫在鉛中的溶解度；：室溫時(shí)錫在鉛中的溶解度；G G：室溫時(shí)鉛在錫中的溶

16、：室溫時(shí)鉛在錫中的溶解度解度21tAEtBtAEtB線：線：為液相線，其中為液相線，其中tAEtAE線為冷卻時(shí)線為冷卻時(shí)LL的開(kāi)始溫度線，的開(kāi)始溫度線，EtBEtB線為線為 冷卻時(shí)冷卻時(shí)LL的開(kāi)始溫度線。的開(kāi)始溫度線。tAMENtBtAMENtB線：線：為固相線，其中為固相線，其中tAMtAM線為冷卻時(shí)線為冷卻時(shí)LL的終止溫度線，的終止溫度線，tBNtBN線為冷卻時(shí)線為冷卻時(shí)LL的終止溫度線。的終止溫度線。MENMEN線：線：為為共晶線共晶線，成分在，成分在MNMN之間的合金在恒溫之間的合金在恒溫183183時(shí)均發(fā)生共晶時(shí)均發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變LELE（M+NM+N）形成兩個(gè)固溶體所組成的機(jī)械混合

17、物，通常稱）形成兩個(gè)固溶體所組成的機(jī)械混合物，通常稱為共晶體或共晶組織。為共晶體或共晶組織。MFMF線：是錫在鉛中的溶解度曲線。線：是錫在鉛中的溶解度曲線。NGNG線：是鉛在錫中的溶解度曲線。線：是鉛在錫中的溶解度曲線。22（1 1）單相區(qū)）單相區(qū)在在tAEtBtAEtB液相線以上，為單相的液相區(qū)用液相線以上，為單相的液相區(qū)用L L表示，它是鉛與錫組成的合金表示，它是鉛與錫組成的合金溶液。溶液。tAMFtAMF線以左為單相線以左為單相固溶體區(qū)，固溶體區(qū)，相是相是SnSn在在PbPb中的固溶體。中的固溶體。tBNGtBNG線以右為單相線以右為單相固溶體區(qū)，固溶體區(qū)，相是相是PbPb在在SnSn中

18、的固溶體。中的固溶體。（2 2）兩相區(qū)）兩相區(qū)在在tAEMtAtAEMtA區(qū)為區(qū)為L(zhǎng)+L+相區(qū)，在相區(qū)，在tBENtBtBENtB區(qū)為區(qū)為L(zhǎng)+L+相區(qū)。在相區(qū)。在FMENGFFMENGF區(qū)為區(qū)為+相相區(qū)。區(qū)。（3）三相線）三相線MEN線為線為L(zhǎng)+三相三相共存線。共存線。f=2-3+1=0，只能在恒溫下實(shí)現(xiàn)。只能在恒溫下實(shí)現(xiàn)。23成分對(duì)應(yīng)于共晶點(diǎn)（成分對(duì)應(yīng)于共晶點(diǎn)（E E）的合金稱為）的合金稱為共晶合金共晶合金，如，如Pb-SnPb-Sn相圖中含相圖中含Sn61.9%Sn61.9%的合金。的合金。成分位于共晶點(diǎn)（成分位于共晶點(diǎn)（E E）以左，）以左，M M點(diǎn)以右的合金稱為點(diǎn)以右的合金稱為亞共晶合

19、金亞共晶合金，如含，如含Sn19%61.9%Sn19%61.9%的合金都是亞共晶合金。的合金都是亞共晶合金。成分位于共晶點(diǎn)（成分位于共晶點(diǎn)（E E）以右，）以右，N N點(diǎn)以左的合金稱為點(diǎn)以左的合金稱為過(guò)共晶合金過(guò)共晶合金。如含。如含Sn61.9%97.5%Sn61.9%97.5%的合金都是過(guò)共晶合金。的合金都是過(guò)共晶合金。成分位于成分位于M M點(diǎn)以左，點(diǎn)以左，N N點(diǎn)以右的合金稱為點(diǎn)以右的合金稱為端部固溶體合金端部固溶體合金。如含。如含SnSn小小于于19%19%和大于和大于97.5%97.5%的合金都是端部固溶體合金。的合金都是端部固溶體合金。24共晶反應(yīng)要點(diǎn)共晶反應(yīng)要點(diǎn)PbSnT, CL

20、+ L + L + 183ced 共晶轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行。共晶轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行。 轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個(gè)不同的固相。轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個(gè)不同的固相。 存在一個(gè)確定的共晶點(diǎn)。在該點(diǎn)凝固溫度最低。存在一個(gè)確定的共晶點(diǎn)。在該點(diǎn)凝固溫度最低。 成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。25相組成物相組成物：組成合金：組成合金顯微組織顯微組織的基本相。的基本相。組織組成物組織組成物：合金在結(jié)晶過(guò)程中，形成的具有特定形態(tài)特：合金在結(jié)晶過(guò)程中，形成的具有特定形態(tài)特征的獨(dú)立組成部分。征的獨(dú)立組成部分。將用適當(dāng)方法（如侵蝕）處理后的金將用適當(dāng)方法（如侵蝕

21、）處理后的金屬試樣的磨面或其復(fù)型或用適當(dāng)方法屬試樣的磨面或其復(fù)型或用適當(dāng)方法制成的薄膜置于光學(xué)顯微鏡或電子顯制成的薄膜置于光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡下觀察到的組織微鏡下觀察到的組織 由于形成條件不同，合金中各相構(gòu)成的晶粒由于形成條件不同，合金中各相構(gòu)成的晶粒將以不同的數(shù)量、形狀、大小和分布等相組將以不同的數(shù)量、形狀、大小和分布等相組合，并在顯微鏡下可區(qū)分的部分，稱為組織合，并在顯微鏡下可區(qū)分的部分，稱為組織組成物。組成物。 26端部固溶體合金結(jié)晶過(guò)程分析端部固溶體合金結(jié)晶過(guò)程分析cefgX1T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1234PbSnT, CL + L + L + 183ced

22、相組成及含量組織組成物及含量27端部固溶體合金結(jié)晶特點(diǎn)端部固溶體合金結(jié)晶特點(diǎn)T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1.沒(méi)有共晶反應(yīng)過(guò)程，沒(méi)有共晶反應(yīng)過(guò)程，而是經(jīng)過(guò)勻晶反應(yīng)形成而是經(jīng)過(guò)勻晶反應(yīng)形成單相單相 固相。固相。2.要經(jīng)過(guò)要經(jīng)過(guò)脫溶轉(zhuǎn)變，脫溶轉(zhuǎn)變，固溶體中析出另一固溶體中析出另一種固相的過(guò)程，產(chǎn)種固相的過(guò)程，產(chǎn)物稱為次生相和二物稱為次生相和二次相，次相， 2829X X2 2合金結(jié)晶過(guò)程分析合金結(jié)晶過(guò)程分析（共晶合金）（共晶合金）X2T, CtL( + )L( 11+ 11)LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線冷卻曲線( + )PbSnT, CL + L + L + 183ced

23、c1e1相組成及含量組織組成物及含量30它是由黑色的它是由黑色的相和白色的相和白色的相呈層片狀交替分布相呈層片狀交替分布 31X X3 3合金結(jié)晶過(guò)程分析合金結(jié)晶過(guò)程分析（亞共晶合金）（亞共晶合金）X3T, CtLL+ 初初( + )+ 初初 + 12( + )+ 初初PbSnT, CL + L + L + 183cedL+( + )+ 初初323334X X4 4合金結(jié)晶過(guò)程分析合金結(jié)晶過(guò)程分析（過(guò)共晶合金）（過(guò)共晶合金）X4T, CtLL+ 初初( + )+ 初初 + a 12( + )+ 初初PbSnT, CL + L + L + 183cedL+( + )+ 初初353637習(xí)題習(xí)題根

24、據(jù)下列已知條件繪出根據(jù)下列已知條件繪出A-B二元共晶相圖：二元共晶相圖： i. tA tB（tA 、tB為為A、B的熔點(diǎn)）；的熔點(diǎn)）； ii. 共晶反應(yīng)為；共晶反應(yīng)為； iii. B在在A中的固溶度隨溫度的下降而減小，室溫時(shí)為中的固溶度隨溫度的下降而減小，室溫時(shí)為wB0.03；A在在B中的固溶度不隨溫度變化，中的固溶度不隨溫度變化，并請(qǐng)回答：并請(qǐng)回答： （1）分析）分析wB=0.85的合金平衡結(jié)晶過(guò)程；的合金平衡結(jié)晶過(guò)程； （2）計(jì)算該合金室溫下的相組成物及組織組成物。（忽）計(jì)算該合金室溫下的相組成物及組織組成物。（忽略二次相）略二次相）)95. 0()10. 0()60. 0(BBEBwwt

25、wL38二元包晶相圖二元包晶相圖包晶反應(yīng)是一個(gè)液相與一個(gè)固相相互作用，生成一個(gè)新的包晶反應(yīng)是一個(gè)液相與一個(gè)固相相互作用，生成一個(gè)新的固相的過(guò)程。固相的過(guò)程。兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)下有限溶解，兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)下有限溶解，發(fā)生包晶反應(yīng)的相圖稱為發(fā)生包晶反應(yīng)的相圖稱為二元包晶相圖二元包晶相圖。3940P點(diǎn)：是Ag在Pt中的最大溶解度點(diǎn)，也是包晶轉(zhuǎn)變時(shí) 相的平衡成分點(diǎn)。E點(diǎn)：是室溫時(shí)Ag在Pt中的溶解度，F(xiàn)點(diǎn)：是室溫時(shí)Pt在Ag的溶解度。 414243合金合金I（42.4%Ag-Pt42.4%Ag-Pt合金合金） 44合金合金II （42.4%Ag66.3%的的Pt-Ag合金）合金） 合

26、金合金（10.5%Ag0.0218%0.0218%的的FeFe、C C合金冷卻到合金冷卻到PSKPSK線均發(fā)生共析反應(yīng)，即線均發(fā)生共析反應(yīng)，即： 0.770.770.02180.0218 + Fe + Fe3 3C C （S SP P+ Fe+ Fe3 3C C） 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為和和Fe3CFe3C組成的機(jī)械混合物稱為組成的機(jī)械混合物稱為珠光體珠光體（pearlitepearlite），用），用P P表示。共析轉(zhuǎn)變溫度常用表示。共析轉(zhuǎn)變溫度常用A1A1表示。表示。67B. 兩條磁性轉(zhuǎn)變線兩條磁性轉(zhuǎn)變線 230 230為水平線為為水平線為FeFe3 3C C的磁性轉(zhuǎn)變線的磁性轉(zhuǎn)變線，230

27、230以上以上FeFe3 3CwCw為順磁性，為順磁性，230230以下為鐵磁性。常用以下為鐵磁性。常用A0A0表示表示 770 770為為的鐵磁性轉(zhuǎn)變線的鐵磁性轉(zhuǎn)變線。770770以上無(wú)鐵磁性，以上無(wú)鐵磁性，770770以下為鐵磁體。常用以下為鐵磁體。常用A A2 2表示，又稱居里點(diǎn)。表示，又稱居里點(diǎn)。68C. 幾條重要的相界線幾條重要的相界線(固態(tài)轉(zhuǎn)變線固態(tài)轉(zhuǎn)變線) GS GS線線：A A中開(kāi)始析出中開(kāi)始析出或或全部溶入全部溶入( (升溫時(shí)升溫時(shí)) ) 的轉(zhuǎn)變線。常用的轉(zhuǎn)變線。常用A3A3表示。因這條線在共析表示。因這條線在共析轉(zhuǎn)變線以上，故又稱為轉(zhuǎn)變線以上，故又稱為先共析先共析相開(kāi)始析出線相開(kāi)始析出線。常稱為。常稱為A3A3線或線或A3A3溫度溫度。 69 ESES線線：C C在在中溶解中溶解度曲線度曲線。常用。常用A Acmcm表示，表示，