合金的晶體結(jié)構(gòu)與相圖

1、第一節(jié)第一節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu)合金的晶體結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 合金的結(jié)晶合金的結(jié)晶第三節(jié)第三節(jié) 二元合金相圖二元合金相圖第四節(jié)第四節(jié) 合金的性能與相圖之間的關(guān)系合金的性能與相圖之間的關(guān)系第三章 合金的晶體結(jié)構(gòu)與相圖(P28)第一節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu)一基本概念1合金：是指由兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。組成合金的元素可以全部是金屬，也可是金屬與非金屬。 2組元：組成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)?？梢允腔瘜W(xué)元素，或者是穩(wěn)定的化合物,如Fe3C。 根據(jù)組成合金組元數(shù)目的多少，合金可以分為二元合金、三元合金和多元合金。一基本概念3合金系：有若干給定組元按不同比例配出一系列成分不同的合金，這一系列合

2、金構(gòu)成的一個(gè)合金系統(tǒng)。如黃銅是銅與鋅組成的二元合金系。組成合金的元素相互作用可形成不同的相。4相：是指金屬或合金中凡化學(xué)成分相同、晶體結(jié)構(gòu)相同，并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。液態(tài)物質(zhì)為液相，固態(tài)物質(zhì)為固相。第一節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu) 合金中相與相之間有明顯的界面。液態(tài)合金通常都為單相液體。固態(tài)下，由一個(gè)固相組成時(shí)稱為單相合金，由兩個(gè)以上固相組成時(shí)稱為多相合金。一基本概念5.顯微組織：實(shí)質(zhì)上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。 （組織反映材料的相組成，相形態(tài)，大小和分布狀況，因此組織是決定材料最終性能的關(guān)鍵）單相單相合金合金兩相兩相合金合金二合金的相結(jié)構(gòu)

3、合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)：是指合金組織中相的晶體結(jié)構(gòu)。 （不同的相原子排列方式是不同的）根據(jù)組元相互作用不同，固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)可分為三大類： 1.固溶體 2.金屬化合物 3.機(jī)械混合物第一節(jié) 合金的晶體結(jié)構(gòu)1.固溶體固溶體固溶體：合金組元通過溶解（液態(tài)和固態(tài)都相互溶解）形成一種成分和性能均勻的且結(jié)構(gòu)與組元之一相同的固相。溶劑溶劑：與固溶體晶格相同的組元，一般在合金中含量較多。溶質(zhì)溶質(zhì)：以原子狀態(tài)分布在溶劑晶格中，一般含量較少。二合金的相結(jié)構(gòu)置換固溶體：溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上的部分原子被溶質(zhì)原子所取代的固溶體。間隙固溶體：溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙而形成的固溶體。1.固溶體固溶體的分類：（1）根據(jù)溶質(zhì)原

4、子在溶劑晶格中所占位置不同，可將固溶體分為置換固溶體置換固溶體與間隙固溶體間隙固溶體兩種。置換固溶體間隙固溶體（2）按溶解度分：固溶體可分為有限固溶體有限固溶體和無限固溶體無限固溶體兩種。溶解度溶解度：溶質(zhì)原子溶于固溶體中的量，通常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)或原子百分?jǐn)?shù)表示。v若溶質(zhì)可以任意比例溶入，即溶質(zhì)溶解度可達(dá)100%，則固溶體為無限固溶體，如鐵和鉻銅和鎳等。v間隙固溶體都是有限固溶體。（3）按分布的有序度分：固溶體分無序固溶體無序固溶體和有序固溶體有序固溶體兩種。v溶質(zhì)原子有規(guī)則分布的為有序固溶體，無規(guī)則分布的為無序固溶體。1.固溶體固溶體的性能： 溶質(zhì)原子溶入晶格畸變位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力上升金屬塑性變形困

5、難強(qiáng)度硬度升高。固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化：通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，使金屬強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象。 固溶強(qiáng)化是金屬強(qiáng)化的一種重要形式，在溶質(zhì)含量適當(dāng)時(shí)，可顯著提高材料的強(qiáng)度和硬度而塑性和韌性沒有明顯降低。1.固溶體 對于鋼鐵材料來說，固溶強(qiáng)化的作用只是其強(qiáng)化途徑的一種，有一定的局限性，對于有色金屬材料來說，固溶強(qiáng)化是行之有效的強(qiáng)化手段。ZXY固溶體類型固溶體類型間隙原子間隙原子間隙固溶體間隙固溶體置換固溶體置換固溶體置換原子置換原子YXZ2.金屬化合物 金屬化合物金屬化合物：是合金各組元原子按一定整數(shù)比形成的具有金屬性質(zhì)的一種新相。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有原子整數(shù)倍的關(guān)系，可用分子式表示：如Fe3C。

6、溶劑A+溶質(zhì)B = C bcc fcc cph例如： 3Fe + C = Fe3C 體心 六方 復(fù)雜結(jié)構(gòu)HB 80 3 800 50% 0% 0%滲碳體（Fe3C）晶格結(jié)構(gòu)示意圖2.金屬化合物Fe3C稱滲碳體，是鋼中重要組成相，具有復(fù)雜斜方晶格。2.金屬化合物a金屬化合物主要類型：（1）正常價(jià)化合物（normal compounds）按化合價(jià)規(guī)按化合價(jià)規(guī)律形成，如，律形成，如，Mg2Si 。（2）電子價(jià)化合物（electron compounds） 按電子濃度按電子濃度規(guī)律形成，如，規(guī)律形成，如，Cu3Al 。（3）間隙化合物（interstitial compounds） 過渡金屬過渡金屬+

7、 +小半徑非金屬元素。小半徑非金屬元素。間隙相 r非非/ /r金金 0.59，如：，如：WC、 TiC、 VC。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物 r非非/r金金 0.59如，如，F(xiàn)e3C、Cr23C6間隙化合物熔點(diǎn)高、硬度高，脆性大。a金屬化合物主要性能：（1）具有一定程度的金屬性質(zhì)（2）具有較高的熔點(diǎn)（3）硬度較高（4）脆性高2.金屬化合物3.機(jī)械混合物機(jī)械混合物機(jī)械混合物：純金屬，固溶體，金屬化合物均是組成合金的基本相，有兩相或兩相以上組成的多相組織。性能：1）介于各組成相性能之間，各組成相晶格類型和性能不變。2）和單一固溶體合金相比，強(qiáng)度硬度高，但塑性可鍛性低。第二節(jié) 合金的結(jié)晶一合金結(jié)晶的過程及形

8、成物2結(jié)晶過程：晶核的形成及長大3結(jié)晶條件：過冷4合金結(jié)晶的形成物：單相固溶體；單相金屬化合物；兩相混合物（共晶體）；單相固溶體（或單相化合物）+兩相混合物（共晶體）。1合金結(jié)晶與純金屬結(jié)晶的區(qū)別：純金屬結(jié)晶純金屬結(jié)晶：在恒溫下進(jìn)行，只有一個(gè)相變點(diǎn)（臨界點(diǎn)）。合金結(jié)晶合金結(jié)晶：在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，結(jié)晶開始和結(jié)晶終止溫度不同，絕大多數(shù)合金結(jié)晶時(shí)有兩個(gè)相變點(diǎn)（臨界點(diǎn)）。二合金結(jié)晶的冷卻曲線熱熱 分分 析析 法法二合金結(jié)晶的冷卻曲線TCtL L L 冷卻曲線冷卻曲線L 組元在液態(tài)下完全互溶，固態(tài)下完全互溶，結(jié)晶形成單相固溶體的合金冷卻曲線。特點(diǎn)：有兩個(gè)相變點(diǎn)，無結(jié)晶平臺，形成單相固溶體。cbT C

9、tL( + )L( + )LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線冷卻曲線( + )二合金結(jié)晶的冷卻曲線組元在液態(tài)下完全互溶，固態(tài)下完全不互溶或部分互溶，結(jié)晶形成單相化合物或同時(shí)結(jié)晶出兩相共晶體的合金冷卻曲線。aa特點(diǎn)：結(jié)晶過程與純金屬相似，只有一個(gè)相變點(diǎn)，反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，形成共晶體。T CtLL+ ( + )+ + ab( + )+ L+( + )+ b二合金結(jié)晶的冷卻曲線組元在液態(tài)下完全互溶，固態(tài)下部分互溶，結(jié)晶開始形成單相固溶體后，剩余液體又同時(shí)結(jié)晶出兩相共晶體的合金冷卻曲線。特點(diǎn)：結(jié)晶有兩個(gè)相變點(diǎn)（a，b），b點(diǎn)合金具有共晶成分，所以反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，形成共晶體。冷卻曲線冷卻曲線二合金結(jié)

10、晶的冷卻曲線組元在液態(tài)下完全互溶，固態(tài)下部分互溶，結(jié)晶開始形成單相固溶體后，剩余液體又同時(shí)結(jié)晶出兩相共晶體的合金冷卻曲線。特點(diǎn)：結(jié)晶有兩個(gè)相變點(diǎn)（a，b）， b點(diǎn)合金具有共晶成分，所以反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，形成共晶體。第三節(jié) 二元合金相圖相圖相圖：用來表示合金系中各個(gè)合金在緩冷條件下結(jié)晶過程的簡明圖解。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。一二元合金相圖的建立目前，合金相圖主要是通過實(shí)驗(yàn)測定的，且測定合金相圖的方法很多，但應(yīng)用最多的是熱分析法。一二元合金相圖的建立以ui合金相圖測定為例，說明熱分析法的應(yīng)用及步驟： 配制若干組不同成分的ui合金 用熱分析法分別測出每種成分的合金冷卻曲線 找出各冷卻曲線上的相變臨界點(diǎn)

11、以橫坐標(biāo)表示合金成分，縱坐標(biāo)表示溫度，將合金相變臨界點(diǎn)分別標(biāo)在坐標(biāo)圖上相應(yīng)的合金成分線上。 將相同意義的點(diǎn)連成光滑曲線，再根據(jù)熱分析結(jié)果，填上相區(qū)，即得二元合金相圖。相圖上所表示的組織都是在十分緩慢冷卻的條件下獲得的，都是接近平衡狀態(tài)的組織。相圖的建立名稱A金屬B金屬晶格類型bccbcc熔點(diǎn)高低合金1100%0%合金290%10%合金380%20%.合金920%80%合金1010%90%合金110%100%一二元合金相圖的建立相圖的建立時(shí)間溫度90 705030AB溫度A溫度B溫度abab: : 液相線液相線ab : : 固相線固相線LL + SSL : : 液相區(qū)液相區(qū)S : : 固相區(qū)固相

12、區(qū)L+S: :液固共存區(qū)液固共存區(qū)AB溫度相圖的建立TLTSTnbacABabLS溫度勻晶相圖勻晶相圖L+S同類同類： Cu-Ni、 Cu-Au、Au-Ag、 Fe-Cr 等等相圖的建立. . .勻晶相圖勻晶相圖I：純銅；純銅；II：75%Cu+25%Ni III：50%Cu+50%Ni IV：25%Cu+75%Ni V：純純Ni ui相圖相圖二基本相圖 二元?jiǎng)蚓鄨D 二元共晶相圖 二元包晶相圖 形成穩(wěn)定化合物的相圖 具有共析轉(zhuǎn)變的相圖 合金的性能與相圖的關(guān)系二元相圖的基本類型分析：勻晶相圖：是指合金組元在液、固兩相下均能無限互溶，結(jié)晶時(shí)只結(jié)晶出單相固溶體組織的合金相圖。如Au-Ag、Ni-C

13、u等二元合金系。二元?jiǎng)蚓鄨D二基本相圖勻晶轉(zhuǎn)變（勻晶反應(yīng)）：這種從液相中結(jié)晶出單一固相的轉(zhuǎn)變。銅銅- -鎳合金勻晶相圖鎳合金勻晶相圖CuNiNi%TC2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 純銅熔點(diǎn)純鎳熔點(diǎn)液相線固相線液相區(qū)固相區(qū)固液兩相區(qū)勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個(gè)恒定的熔點(diǎn)，而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶。二元?jiǎng)蚓鄨D（）相圖分析及合金結(jié)晶過程CuNiNi%TC2040608010010001100120013001400150010831455L L+ abcdTCtL L L勻晶轉(zhuǎn)變 L 冷卻曲線在不同溫度下剛剛結(jié)晶出來

14、的固相的化學(xué)成分是不相同的，其變化規(guī)律是沿著固相線變化。與此同時(shí)剩余液相的化學(xué)成分也相應(yīng)地沿著液相線變化。 隨溫度下降，固溶體重量增加，液相重量減少。同時(shí)，液相成分沿液相線變化，固相成分沿固相線變化。 當(dāng)液態(tài)金屬自高溫冷卻到 t1溫度時(shí)，開始結(jié)晶出成分為1的固溶體，其Ni含量高于合金平均成分。（）相圖分析及合金結(jié)晶過程二元?jiǎng)蚓鄨D 成分變化是通過原子擴(kuò)散完成的。當(dāng)合金冷卻到t3時(shí)，最后一滴L3成分的液體也轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘荏w，此時(shí) 固溶體的成分又變回 到合金成分3上來。 液固相線不僅是相區(qū)分界線, 也是結(jié)晶時(shí)兩相的成分變化線；勻晶轉(zhuǎn)變是變溫轉(zhuǎn)變。二元?jiǎng)蚓鄨D合金結(jié)晶過程（）枝晶偏析：二元?jiǎng)蚓鄨D這種在

15、一個(gè)晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，叫晶內(nèi)偏析。因?yàn)榻饘偻ǔＲ灾Х绞浇Y(jié)晶，先形成的主干和后形成的支干就會有化學(xué)成分之差，所以也稱枝晶偏析。 由于生產(chǎn)實(shí)際中，合金冷卻速度快，原子擴(kuò)散不充分。擴(kuò)散過程總是落后于結(jié)晶過程，合金結(jié)晶是在非平衡條件下進(jìn)行的，這使得先結(jié)晶出來的固溶體合金含高熔點(diǎn)組元較多，合金的熔點(diǎn)較高，構(gòu)成晶體的樹枝狀骨架，后結(jié)晶出的部分含高熔點(diǎn)組元較少，熔點(diǎn)較低，填充于枝間。（）枝晶偏析：消除枝晶偏析的措施： 出現(xiàn)枝晶偏析后，使合金材料的機(jī)械性能耐蝕性能和加工工藝性能變壞。均勻化退火（擴(kuò)散退火）均勻化退火（擴(kuò)散退火）: :把有枝晶偏析的合金放在低于固相線100200的溫度下進(jìn)行較長時(shí)間的

16、加熱，通過原子的相互擴(kuò)散而使成分趨于均勻。 平衡組織枝晶偏析組織Cu-Ni合金的平衡組織與枝晶偏析組織（）枝晶偏析（3）二元相圖中的杠桿定律 杠桿定律 處于兩相區(qū)的合金，不僅由相圖可知道兩平衡相的成分，還可用杠桿定律求出兩平衡相的相對質(zhì)量。 現(xiàn)以Cu-Ni合金為例推導(dǎo)杠桿定律： 確定兩平衡相的成分：設(shè)合金成分為x，過x做成分垂線。在成分垂線相交于溫度t 的o點(diǎn)作水平線，其與液固相線交點(diǎn)a、b所對應(yīng)的成分x1、x2即分別為液相和固相的成分。12 t 確定兩平衡相的相對質(zhì)量：設(shè)合金的總質(zhì)量為1，液相質(zhì)量為QL，固相質(zhì)量為Q。則 QL + Q =1 QL x1 + Q x2 =x解方程組得：1211

17、22LxxxxQxxxxQ 式中的x2-x、x2-x1、x-x1即為相圖中線段xx2 (ob)、x1x2 (ab)、 x1x(ao)的長度。abaoxxxxQabobxxxxQ211212L （3）二元相圖中的杠桿定律 因此兩相在合金x中的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：21L12LxxQxxQ)aoob(xxxxQQ 或或兩相的質(zhì)量比為：或：Q =1- QL 上式與力學(xué)中的杠桿定律完全相似，因此稱之為杠桿定律。即合金在某溫度下兩平衡相的質(zhì)量比等于該溫度下與各自相區(qū)距離較遠(yuǎn)的成分線段之比。 在杠桿定律中，杠桿的支點(diǎn)是合金的成分，杠桿的端點(diǎn)是所求的兩平衡相（或兩組織組成物）的成分。 杠桿定律只適用于兩相區(qū)。

18、 例（如圖）%5 .61%10045. 058. 045. 053. 0 Q%5 .38%10045. 058. 053. 058. 0 LQ（3）二元相圖中的杠桿定律（3）二元相圖中的杠桿定律課堂練習(xí)： 求30%Ni合金在1280 C時(shí)相的相對量aca1b1c1解：作成分線和溫度線如圖：6618根據(jù)杠桿定律： Q = a1b1 /a1c1 =12/48=1/4答：所求合金在1280 時(shí)相的相對質(zhì)量為1/4。30CuNiNi%TC20406080100100011001200130014001500108314551280 CL + L 課堂練習(xí)：將20kg純銅和30kg純鎳熔化后慢冷至T1溫

19、度，求各相的質(zhì)量以及各相中Ni的質(zhì)量？6080(1)兩相的化學(xué)成分：wL(Ni)= 50%w(Ni)= 80% (2)兩相的質(zhì)量比：QL/Q=(80-60)/(60-50)=2(3)各相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(L)=2/(2+1)=2/3w()=1/3(4)各相的質(zhì)量：QL= 502/3 = 33.3（kg)Q= 50-33.3 = 16.7（kg)w(Ni)=30/(20+30)=60% 共晶相圖共晶相圖：兩組元在液態(tài)下完全互溶，在固態(tài)下有限互溶或不溶解,并發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí)所構(gòu)成的相圖。2二元共晶相圖共晶轉(zhuǎn)變（共晶反應(yīng)）：共晶轉(zhuǎn)變（共晶反應(yīng)）：一定化學(xué)成分的合金在一定的溫度下（恒溫），同時(shí)由液相中結(jié)晶

20、出兩種不同成分和不同晶體結(jié)構(gòu)的固相。以 P b S n 相圖為例進(jìn)行分析。2二元共晶相圖PbSnSn%T C鉛-錫合金共晶相圖液相線液相線L固相線固相線 + L + L + 固溶線固溶線 固溶線固溶線（1）相圖分析2二元共晶相圖PbSn 合金相圖及成分線合金相圖及成分線AB 相：相圖中有L、三種相, 是溶質(zhì)Sn在 Pb中的固溶體， 是溶質(zhì)Pb在Sn中的固溶體。 相區(qū)：相圖中有三個(gè)單相區(qū)： L、；三個(gè)兩相區(qū)： L+、L+、+ ；一個(gè)三相區(qū)：即水平線CED。（1）相圖分析 固溶線: 溶解度點(diǎn)的連線稱固溶線。相圖中的CF、DG線分別為Sn在Pb中和 Pb在Sn中的固溶線。 固溶體的溶解度隨溫度降低而

21、下降。 共晶線：水平線CED叫做共晶線。 液固相線：液相線AEB，固相線ACEDB。A、B分別為Pb、Sn的熔點(diǎn)。AB 在共晶線對應(yīng)的溫度下（183 ），E點(diǎn)成分的合金同時(shí)結(jié)晶出C點(diǎn)成分的固溶體和D點(diǎn)成分的固溶體，形成這兩個(gè)相的機(jī)械混合物： LE ( C + D)AB恒溫恒溫2二元共晶相圖（1）相圖分析 共晶反應(yīng)的產(chǎn)物，即兩相的機(jī)械混合物稱共晶體或共晶組織。發(fā)生共晶反應(yīng)的溫度稱共晶溫度。代表共晶溫度和共晶成分的點(diǎn)稱共晶點(diǎn)共晶點(diǎn)。Pb-Sn共晶組織織共晶體長大示意圖 SnSn原子原子擴(kuò)散擴(kuò)散PbPb原子原子擴(kuò)散擴(kuò)散（1）相圖分析 具有共晶點(diǎn)成分的合金稱共晶合金共晶合金。在共晶線上，凡成分位于共晶

22、點(diǎn)以左的合金稱亞共晶合金亞共晶合金，位于共 晶點(diǎn)以右的合金稱過共晶合金。過共晶合金。凡具有共晶線成分的合金液體冷卻到共晶溫度時(shí)都將發(fā)生共晶反應(yīng)。L+CDAB（1）相圖分析 含Sn量小于C點(diǎn)合金(合金)的結(jié)晶過程： 在3點(diǎn)以前為勻晶轉(zhuǎn)變，結(jié)晶出單相 固溶體，這種直 接從液相中結(jié)晶出的固相稱一次相或初生相。 合金的結(jié)晶過程 溫度降到3點(diǎn)以下， 固溶體被Sn過飽和，由于晶格不穩(wěn)，開始析出（相變過程也稱析出）新相 相。由已有固相析出的新固相稱二次相或次生相，以 表示 。 形成二次相的過程稱二次析出, 是固態(tài)相變的一種。 含Sn量小于C點(diǎn)合金(合金)的結(jié)晶過程：合金I的結(jié)晶過程：L L+ +IIPbSn

23、 合金相圖合金相圖 由于二次相析出溫度較低，一般十分細(xì)小。%1004FGFQ室溫下 的相對質(zhì)量百分比為： 隨溫度下降， 和 相的成分分別沿CF線和DG線變化， 的重量增加。 含Sn量小于C點(diǎn)合金(合金)的結(jié)晶過程：ABCDEFGABCDEFG 合金室溫組織為 + + （如左圖），），次生相 和初生相 雖然成分和結(jié)構(gòu)完全相同，但形貌特征完全不同。成分大于D點(diǎn)合金結(jié)晶過程與合金相似，室溫組織為 + + 。 液態(tài)合金冷卻到E點(diǎn)時(shí)同時(shí)被Pb和Sn飽和, 發(fā)生共晶反應(yīng)： LE (C+D) 。 共晶合金(合金)的結(jié)晶過程PbPbSnSn 合金相圖合金相圖ABCDEFG 析出過程中兩相相間形核、互相促進(jìn)、共

24、同長大，因而共晶組織較細(xì)，呈片、棒、點(diǎn)球等形狀。 共晶合金(合金)的結(jié)晶過程共晶組織形態(tài)層片狀層片狀(Al-CuAl(Al-CuAl2 2定向凝固定向凝固) )條棒狀條棒狀( (Sb-MnSbSb-MnSb橫截面橫截面) )螺旋狀（螺旋狀（Zn-MgZn-Mg）Pb-SnPb-Sn共晶組織共晶組織 共晶合金(合金)的結(jié)晶過程共晶組織形態(tài)針狀共晶針狀共晶樹枝狀共晶樹枝狀共晶放射狀共晶放射狀共晶螺旋狀共晶螺旋狀共晶X2成分合金結(jié)晶過程分析（共晶合金）X2T CtL( + )L( + )LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線( + )PbSnT CL + L + L + 183cedd(61.9)e(

25、97.5)c(19.2) 在共晶轉(zhuǎn)變過程中，L、 、 三相共存, 三個(gè)相的量在不斷變化，但它們各自成分是固定的。 共晶組織中的相稱共晶共晶相相，共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)，和相的相對質(zhì)量百分比為：%6 .54%100%4 .45%1002 .195 .979 .615 .97%100QQcedeQ 共晶合金(合金)的結(jié)晶過程 共晶結(jié)束后，隨溫度下降，和的成分分別沿CF線和DG線變化，并從共晶中析出 ，從共晶中析出，由于共晶組織細(xì)，與共晶結(jié)合，與共晶結(jié)合，共晶合金的室溫組織仍為(+)共晶體。室溫下兩相的相對質(zhì)量百分比是多少？FGFEQ,FGGEQ PbPbSnSn 合金相圖合金相圖ABCDEFGPb-Sn合

26、金的結(jié)晶過程 合金液體在2點(diǎn)以前為勻晶轉(zhuǎn)變勻晶轉(zhuǎn)變。冷卻到2點(diǎn)，固相成分變化到c點(diǎn)，液相成分變化到d點(diǎn), 此時(shí)兩相的相對質(zhì)量為：%1002%,1002)(ceeQcecQQdL 亞共晶合金(合金)的結(jié)晶過程在2點(diǎn)，具有d點(diǎn)成分的剩余液體發(fā)生共晶反應(yīng)：L ( + ) ，轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿ЫM織溫度繼續(xù)下降，將從一次和共晶 中析出，從共晶中析出。其室溫組織 + (+) + 。合金III的結(jié)晶過程：L L+ +（+） +（+）+II X3合金結(jié)晶過程分析（亞共晶合金）X3T CtLL+ ( + )+ + 12( + )+ PbSnT CL + L + L + 183cedL+( + )+ 如何求室溫下三種組織

27、組成物的相對質(zhì)量？ 冷卻曲線 與亞共晶合金相似，不同的是一次相為,二次相為 室溫組織為+(+)+。 過共晶合金（）合金的結(jié)晶過程標(biāo)注了組織組成物的相圖組織組成物：是指組成合金顯微組織的獨(dú)立部分。 和 , 和 ,共晶體( + )都是組織組成物。相與相之間的差別主要在結(jié)構(gòu)和成分上。標(biāo)注了組織組成物的相圖 組織組成物之間的差別主要在形態(tài)上。如、和共晶 的結(jié)構(gòu)成分相同，屬同一個(gè)相，但它們的形態(tài)不同，分屬不同的組織組成物。 將組織組成物標(biāo)注在相圖中，可使所標(biāo)注的組織與顯微鏡下觀察到的組織一致。Pb-SnPb-Sn亞共晶組織亞共晶組織組織組成物在相圖上的標(biāo)注 共晶相圖的建立 3 包晶相圖：當(dāng)兩組元在液態(tài)下

28、完全互溶，在固態(tài)下有限互溶，并發(fā)生包晶反應(yīng)時(shí)所構(gòu)成的相圖。 以Pt-Ag相圖為例簡要分析： 相圖分析單相區(qū)：L、二相區(qū)：L+、 L+、+三相區(qū)：（D點(diǎn)）L+ （水平線PDC）L+L+L + 水平線PDC稱包晶線，與該線成分對應(yīng)的合金在該溫度下發(fā)生包晶反應(yīng)：LC+D P 。該反應(yīng)是液相L包著固相, 新相在L與的界面上形核，并向L和兩個(gè)方向長大。包晶轉(zhuǎn)變（包晶反應(yīng)）：在一定溫度下，由一個(gè)液相 包著一個(gè)固相生成另一新固相的反應(yīng)。 相圖分析 包晶成分合金：勻晶包晶二次析出。 室溫組織為+II 合金的結(jié)晶過程包晶轉(zhuǎn)變： Ld + c ePtAgAg%T C鉑-銀合金包晶相圖L + L + L + ced

29、fgT CtLL + L + + 冷卻曲線 PD成分合金：勻晶包晶二次析出。 室溫組織為 +II+ + II時(shí)間溫度DC成分合金：勻晶包晶勻晶二次析出 室溫組織為 +II。時(shí)間溫度4、形成穩(wěn)定化合物的二元相圖 穩(wěn)定化合物：指在熔化前不發(fā)生分解的化合物(如Mg-Si系的Mg2Si和Fe-C系的Fe3C)。其成分固定，在相圖中是一條垂線(代表一個(gè)單相區(qū))。垂足是其 成分, 頂點(diǎn)是其熔點(diǎn), 結(jié)晶過程同純金屬。分析這類相圖時(shí)，可把穩(wěn)定化合物當(dāng)作純組元看待，將相圖分成幾個(gè)部分進(jìn)行分析.Mg2SiMg2Si+SiMg+ Mg2SiSiL+ Mg2SiL+ SiL+ Mg2SiL+ Mg5、具有共析反應(yīng)的二元相圖 共析相圖共析轉(zhuǎn)變： ( + ) 共析體ABT, C + + + cedL + L共析反應(yīng)(共析轉(zhuǎn)變)：是指在一定溫度下，由一定成分的固相同時(shí)析出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)完全不同的