第三章二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶包晶相圖

第三章二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶§3-1合金中的相§3-2合金的相結(jié)構(gòu)§3-3二元合金相圖的建立§3-4勻晶相圖及固溶體的結(jié)晶§3-5共晶相圖及其合金的結(jié)晶§3-6包晶相圖及其合金的結(jié)晶§3-7

其它類型的合金相圖§3-8二元相圖的分析及使用§3-6包晶相圖及其合金的結(jié)晶

包晶轉(zhuǎn)變：一定成分固相和液相生成另一定成分固相的轉(zhuǎn)變。包晶相圖：具有包晶轉(zhuǎn)變特征的相圖。當兩組元在液態(tài)下完全互溶，在固態(tài)下有限互溶，并發(fā)生包晶反應(yīng)時所構(gòu)成的相圖稱作包晶相圖。以Pt-Ag相圖為例分析。

L+L+L+ba??+L一、相圖分析

A、B分別為Pt、Ag的熔點。

P、D分別為Ag在Pt中和Pt在Ag中的最大溶解度點

E、F分別為室溫下Ag在Pt中和Pt在Ag中的溶解度點

(2)

線：

液相線：ACB，固相線:APDB。固溶線：PE、DF線分別為中的固溶線（溶解度曲線）。包晶線：水平線PDC(1)點：(3)相區(qū)：三個單相區(qū)：L、、；三個兩相區(qū)：L+、L+、+；一個三相區(qū)：即水平線PDC；L+

+

。

：溶質(zhì)Ag在Pt中的固溶體，

：溶質(zhì)Pt在Ag中的固溶體。一、相圖分析在一定溫度下，由一個液相包著一個固相生成另一新固相的反應(yīng)稱包晶轉(zhuǎn)變或包晶反應(yīng)。液相L包著固相α，生成新相β，在L與α的界面上形核，并向L和α兩個方向長大的過程。包晶反應(yīng)：一、相圖分析包晶點D和包晶溫度tD：D(一)包晶合金的結(jié)晶（合金Ⅰ）包晶轉(zhuǎn)變結(jié)束后，液相和α相消失，全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪郘→L+α→β→β+

αⅡ(一)包晶合金的結(jié)晶（合金Ⅰ）勻晶轉(zhuǎn)變+包晶轉(zhuǎn)變+脫溶過程

L→L+α→（L+α+β）→

β→室溫相組成：α+β室溫組織組成：β+αⅡβ+αⅡ當溫度降低到D(1186℃)時，(一)包晶合金的結(jié)晶（合金Ⅰ）液相成分沿著AC線達到C點，固相成分沿著AP線達到P點，發(fā)生包晶反應(yīng)前，兩相的百分含量：包晶轉(zhuǎn)變結(jié)束后，液相和α相消失，全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?。包晶轉(zhuǎn)變ⅠⅢⅡL+L++12L室溫下相組成的相對量計算：室溫下組織組成物的相對量計算：(一)包晶合金的結(jié)晶（合金Ⅰ）3EF室溫相組成：α+β室溫組織組成：β+αⅡ（二）成分在PD之間合金的結(jié)晶（合金Ⅱ

）

L→

L+α→

L+α+β→

α+β→勻晶轉(zhuǎn)變

+包晶轉(zhuǎn)變

+脫溶過程合金Ⅲ的平衡結(jié)晶過程α+βⅡ+β+αⅡ室溫相組成：α

+

β+αⅡ＋βⅡ室溫組織組成：α+βⅠⅢⅡL+L++12L（二）成分在PD之間合金的結(jié)晶（合金Ⅱ

）當溫度降低到1186℃時，發(fā)生包晶反應(yīng)前相的相對量計算：2PC包晶合金發(fā)生包晶反應(yīng)前相的相對量：D（三）成分在PC之間合金的結(jié)晶（合金Ⅲ）合金Ⅲ的平衡結(jié)晶過程時間溫度冷卻曲線

L→

L+α→

L+α+β→

L+β→β

→：勻晶轉(zhuǎn)變+包晶轉(zhuǎn)變+勻晶轉(zhuǎn)變+脫熔過程β+αⅡ室溫相組成：室溫組織組成：α+β包晶反應(yīng)后哪相剩余？β+αⅡ

三、不平衡結(jié)晶及其組織原因新生β相依附于α相生核長大，β相將α相包圍液體和α相反應(yīng)形成β相，須通過β相層進行擴散原子在固體中的擴散低于液體，包晶轉(zhuǎn)變緩慢冷卻速度快．包晶轉(zhuǎn)變被抑制不能完全進行剩余的液體在低于包晶轉(zhuǎn)變溫度直接轉(zhuǎn)變?yōu)棣?/p>

保留下來的α，以及形成的β相成分都不均勻。包晶偏析：因包晶轉(zhuǎn)變不能充分進行而導(dǎo)致的成分不均勻現(xiàn)象。α

組織設(shè)計：如軸承合金需要的軟基體上分布硬質(zhì)點的組織。首先形成硬質(zhì)點，包晶反應(yīng)形成軟固溶體包于其外層晶粒細化。包晶反應(yīng)生成細小化合物，異質(zhì)形核。四、包晶轉(zhuǎn)變的