工程材料課件第三章材料的凝固與相圖

工程材料課件第三章材料的凝固與相圖第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/71一、固溶體合金組元相（P32）§1合金的相結(jié)構(gòu)置換固溶體第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/72一、固溶體置換固溶體導(dǎo)致晶格畸變__固溶強(qiáng)化§1合金的相結(jié)構(gòu)第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/73間隙固溶體當(dāng)d/D<0.59時(shí)§1合金的相結(jié)構(gòu)第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/74置換固溶體與間隙固溶體的比較：晶格畸變有限固溶與無限固溶固溶強(qiáng)化形成條件不同§1合金的相結(jié)構(gòu)第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/75二、化合物化合物：

具有復(fù)雜的晶格、熔點(diǎn)高、硬而脆；使材料強(qiáng)度、硬度提高；塑性、韌度下降正常價(jià)化合物電子化合物間隙化合物§1合金的相結(jié)構(gòu)第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/76§1合金的相結(jié)構(gòu)第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/77§1合金的相結(jié)構(gòu)第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/78相圖：組元：合金系：相平衡：相圖：基本概念〔P37〕§2二元合金相圖第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/79一、二元相圖的建立金相法膨脹法電阻法熱分析法（以Cu-Ni系相圖為例）：配制一系列成分不同的Cu-Ni合金；測(cè)定上述合金的冷卻曲線找出各合金的臨界點(diǎn)以溫度為縱坐標(biāo)、以成分為橫坐標(biāo)的圖中，將各臨界點(diǎn)連接起來即得到Cu-Ni合金相圖§2二元合金相圖第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/710勻晶相圖§2二元合金相圖第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/711二、勻晶相圖勻晶相圖特點(diǎn)：液態(tài)、固態(tài)均無限互溶同類：Cu-Ni、Cu-Au、Au-Ag、Fe-Cr等§2二元合金相圖第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/712相圖分析典型的點(diǎn):典型的線:典型的區(qū):結(jié)晶過程:杠桿定律:§2二元合金相圖第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/713勻晶相圖結(jié)晶過程分析：冷卻曲線＋結(jié)晶過程L+§2二元合金相圖第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/714杠桿定律：組成相相對(duì)量的計(jì)算方法假設(shè)：合金的總量為1QL＝(x/-K)/(x/-x)

QS＝(K-x

)/(x/-x)類似于杠桿定律則：QL＋QS＝1

QL*x＋QS*x/=1*K§2二元合金相圖第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/715杠桿定律的表示形式QLQSKxx/§2二元合金相圖第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/716晶內(nèi)偏析：一個(gè)晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象Cu-Ni合金的

鑄態(tài)組織示意圖§2二元合金相圖第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/717三、共晶相圖共晶相圖：液態(tài)無限互溶，有共晶轉(zhuǎn)變，形成共晶組織相圖分析：點(diǎn)、線、區(qū)結(jié)晶過程：冷卻曲線、組織轉(zhuǎn)變§2二元合金相圖第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/718相圖分析：點(diǎn)、線、區(qū)點(diǎn)：線：區(qū)：§2二元合金相圖第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/719共晶相圖：共晶、亞共晶、過共晶§2二元合金相圖第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/720結(jié)晶過程：共晶合金冷卻曲線組織轉(zhuǎn)變§2二元合金相圖第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/721結(jié)晶過程：亞共晶合金冷卻曲線組織轉(zhuǎn)變§2二元合金相圖第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/722結(jié)晶過程：過共晶合金冷卻曲線組織轉(zhuǎn)變思考題！§2二元合金相圖第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/723結(jié)晶過程：小于亞共晶成分合金(IV)冷卻曲線組織轉(zhuǎn)變§2二元合金相圖第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/724組織和相的關(guān)系相

P32組織

P43§2二元合金相圖第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/725比重偏析比重偏析：

因比重不同而造成的化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象鑄件上下部分的化學(xué)成分不一樣§2二元合金相圖防止措施：

在澆注時(shí)進(jìn)行攪拌第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/726§2二元合金相圖Pb-Sn共晶合金（I）的顯微組織第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/727四、包晶相圖包晶相圖：Le+cd相圖分析：點(diǎn)、線、面、區(qū)結(jié)晶過程：冷卻曲線、組織轉(zhuǎn)變§2二元合金相圖第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/728包晶偏析包晶偏析：

由于包晶轉(zhuǎn)變不能充分進(jìn)行而產(chǎn)生的化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。§2二元合金相圖第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/729五、共析相圖§2二元合金相圖cd＋eS1S2+S3第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/730一、合金形成單相固溶體§3相圖與性能的關(guān)系Fig.4-21固溶體合金的力學(xué)性能、物理性質(zhì)與合金成分的關(guān)系純金屬與

合金的差別第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/731二、當(dāng)合金形成兩相混合物§3相圖與性能的關(guān)系HRC

b第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/732課后作業(yè)：

P5(Ch3)第8題、第10題、

第12題、課內(nèi)作業(yè)：

下一頁第1題

第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/7331．如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下，所得鑄件晶粒的大?。孩沤饘倌沧⑴c砂模澆注；⑵高溫澆注與低溫澆注；⑶鑄成薄壁件與鑄成厚壁件；⑷澆注時(shí)采用震動(dòng)與不采用震動(dòng)；⑸厚大鑄件的表面部分與中心部分。2．分析比較純金屬、固溶體、共晶體三者在結(jié)晶過程和顯微組織上的異同之處。3．為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金、要進(jìn)行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？習(xí)題第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/734第10題

含28％錫，在相應(yīng)溫度下，

有哪些相，并求相的相對(duì)量①高于300℃②剛冷到183℃，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始③在183℃，共晶轉(zhuǎn)變完畢④冷至室溫。第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/735L+α②剛冷到183℃，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始第36頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/736a+(a+b)a+b③在183℃，共晶轉(zhuǎn)變完畢第37頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月20