二元相圖課件

1、二元相圖忻州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系 葛寒溫 故1合金：含有兩種或兩種以上金屬元素，或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。2合金系：給定組元后按不同比例配制的一系列成分不同的合金。3組元：組成合金最基本的獨(dú)立物質(zhì)，可以是元素，也可以是穩(wěn)定的化合物。4. 相：合金中具有同一化學(xué)成分且結(jié)構(gòu)相同的均勻部分稱為相。相和組元的區(qū)別（相可以包含很多不同組元，但一定要成分、結(jié)構(gòu)相同且均勻）知 新一、概念合金相圖：合金平衡圖或合金狀態(tài)圖。平衡狀態(tài)下（緩冷，理想狀態(tài)；兩相平衡），合金的組成相和溫度、成分之間的圖解。相圖作用 1.表明不同成分合金在不同溫度下的相組成及相對含量。 2.揭示合金在緩慢冷卻或

2、加熱過程中的相變規(guī)律。 3.研究相圖組織形成和變化規(guī)律是制定各種機(jī)械工藝的理論依據(jù)。二、二元合金相圖的建立1.以銅鎳合金為例，用熱分析法建立相圖。2.按照Ni含量0%、30%、50%、70%、100%配制合金系。3.用熱分析法測量出所配合金的冷卻曲線。開始結(jié)晶溫度t1結(jié)晶終了溫度t34.將所有冷卻曲線繪制在同一個坐標(biāo)系下。5.將各臨界點(diǎn)對應(yīng)在溫度-成分坐標(biāo)系中，把意義相同的臨界點(diǎn)用平滑線條連接起來，構(gòu)成Cu-Ni相圖。上臨界點(diǎn)以上合金系處于液態(tài)，對應(yīng)曲線稱為液相線；下臨界點(diǎn)以下合金系處于固態(tài)，對應(yīng)曲線稱為固相線。三、勻晶相圖1勻晶相圖：兩組元在液態(tài)、固態(tài)下都能無限互溶。2勻晶相圖簡化圖3分析含

3、Ni30%的合金I從液態(tài) 緩慢冷卻到室溫組織的變化。 LL+ 剩余的液相沿著液相線變化,析出的固相沿著固相線變化。 杠桿定律杠桿定律的兩端一定是單相杠桿的桿是某一溫度杠桿的支點(diǎn)及時研究合金的平均成分杠桿定律是計算雙相的重量百分含量 在二元相圖中，當(dāng)兩相處于平衡共存的兩相區(qū)時，兩相的質(zhì)量比可以用杠桿定律求得. 例如在T溫度時，液相L和固溶體達(dá)到平衡，液、固兩相質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為WL、W, 則有： WL/W = bc/ab 如果把a(bǔ)bc看作一根杠桿，上式中的WL /W恰好與它們的杠桿臂成反比關(guān)系。四、共晶相圖1共晶相圖：液相在恒溫下同時結(jié)晶出兩個固相的轉(zhuǎn)變稱為共晶轉(zhuǎn)變，存在共晶轉(zhuǎn)變的相圖稱共晶相圖。2共晶相圖簡化圖單相區(qū)L、（+）AEB以上為液相，稱為液相線AMENB以下為固相，稱為固相相MEN共晶線，只要通過該線就會發(fā)生共晶反應(yīng)MF、NG固溶體脫溶線，要從某一單相（）中析出另一單相（）（可根據(jù)杠桿定理的杠來分析）注意：分析成分的時候，應(yīng)把共晶產(chǎn)物當(dāng)成是一個相；分析脫溶的時候，則必須根據(jù)杠桿定理的要求是單相脫溶。只有通過共晶線才會發(fā)生共晶反應(yīng)。小 結(jié) 本次課程主要講述了相圖的概念，如何建立相圖，以及簡化后的勻晶相圖和共晶相圖。同學(xué)們要能夠畫出兩種相圖的簡化圖，明確兩種相圖中出現(xiàn)的點(diǎn)線意義，掌握