第三章 二元合金及其相圖

1、第三章第三章 二元合金及其相圖二元合金及其相圖問題的提出：問題的提出：純鐵純鐵45號鋼號鋼主要原因：主要原因：純鐵強度：純鐵強度：250MPa45鋼強度：鋼強度：610MPa45鋼是兩個相鋼是兩個相F+Fe3C （合金）（合金）純鐵是一個相純鐵是一個相F （純金屬）（純金屬）純金屬純金屬導電體、導熱體導電體、導熱體(散熱器散熱器)裝飾品、工藝裝飾品、工藝 美術(shù)品美術(shù)品(化學穩(wěn)定性、美麗的光澤化學穩(wěn)定性、美麗的光澤) 但：但： 力學性能差（力學性能差（b）、品種有限）、品種有限 （約（約80種）、提純成本高種）、提純成本高合金材料合金材料HB、b，數(shù)量上萬種，生產(chǎn)成本低，數(shù)量上萬種，生產(chǎn)成本低，

2、 廣為開發(fā)利用。廣為開發(fā)利用。1、 合金合金金屬元素金屬元素+幾種其它元素、具有金屬性幾種其它元素、具有金屬性幾個基本概念：幾個基本概念：2、 成分成分合金中各種元素的含量，稱為成分合金中各種元素的含量，稱為成分3、 組元組元組成合金的最簡單，最基本，能夠獨立存組成合金的最簡單，最基本，能夠獨立存 在的物質(zhì)。在的物質(zhì)。 (比如純元素)4、 合金系合金系由兩個或兩個以上組元按不同比例配制由兩個或兩個以上組元按不同比例配制 成的一系列不同成份的合金。成的一系列不同成份的合金。3-1 固態(tài)合金相的種類及特點固態(tài)合金相的種類及特點對于合金：對于合金：L冷卻冷卻S晶晶時，各區(qū)域間成份、結(jié)構(gòu)時，各區(qū)域間成

3、份、結(jié)構(gòu) 相：在金屬或合金中凡是具有相同成分、相同結(jié)構(gòu)相：在金屬或合金中凡是具有相同成分、相同結(jié)構(gòu)并與其他部分有界面分開的，均勻的組成部分，稱并與其他部分有界面分開的，均勻的組成部分，稱之為相。之為相。完全一致完全一致 相的概念相的概念不完全一致不完全一致但但注意注意：多晶體可以是單相：多晶體可以是單相相可分為兩大類：即相可分為兩大類：即“固溶體固溶體”和和“金屬化合物金屬化合物”組織：組織：由相組成的，是由于組成相的由相組成的，是由于組成相的種類、相對數(shù)種類、相對數(shù)量、晶粒形狀、大小及分布形態(tài)量、晶粒形狀、大小及分布形態(tài)等的不同，而分別等的不同，而分別具有不同形貌特征的相的組合物。具有不同形

4、貌特征的相的組合物。一、一、 固溶體固溶體 固溶體的晶格結(jié)構(gòu)類型與溶劑金屬組元的晶格相同。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)類型與溶劑金屬組元的晶格相同。定義：定義： 在固態(tài)下，溶質(zhì)原子以不同方式進入固態(tài)金屬溶在固態(tài)下，溶質(zhì)原子以不同方式進入固態(tài)金屬溶 劑組元的晶格中，這樣所形成的新相稱為固溶體。劑組元的晶格中，這樣所形成的新相稱為固溶體。 （一）、固溶體晶體結(jié)構(gòu)特點（一）、固溶體晶體結(jié)構(gòu)特點（二）、固溶體分類及特性（二）、固溶體分類及特性 根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中占據(jù)位置的不同，根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中占據(jù)位置的不同， 固固溶體可分為兩類：即溶體可分為兩類：即 和和 。置換固溶體置換固溶體 間隙固溶體間隙固溶

5、體1 、置換式固溶體、置換式固溶體 是指溶質(zhì)原子置換溶劑晶格結(jié)點上的溶劑原子是指溶質(zhì)原子置換溶劑晶格結(jié)點上的溶劑原子而形成的固溶體。而形成的固溶體。 （原子直徑相近時形成）（原子直徑相近時形成）根據(jù)溶質(zhì)原子分布位置可分為：根據(jù)溶質(zhì)原子分布位置可分為： 無序固溶體和有序固溶體無序固溶體和有序固溶體（1）、）、 無序固溶體：無序固溶體：溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的呈溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的呈 分布。（多數(shù)）分布。（多數(shù)） （2）、）、 有序固溶體：有序固溶體：溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的呈溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的呈 分布。分布。 （為數(shù)不多）（為數(shù)不多）有規(guī)律有規(guī)律無規(guī)律無規(guī)律2、間隙固溶體、間隙固溶體 是指溶質(zhì)

6、原子進入溶劑晶是指溶質(zhì)原子進入溶劑晶 格間格間隙而形成的固溶體。隙而形成的固溶體。（原子直徑相差很大。）（原子直徑相差很大。）間隙固溶體只能形成無序固溶體間隙固溶體只能形成無序固溶體 在一定溫度及壓力下，溶質(zhì)元素在固在一定溫度及壓力下，溶質(zhì)元素在固溶體中的最大溶入量與固溶體總量之比。溶體中的最大溶入量與固溶體總量之比。 （三）、固溶體的溶解度及其影響素（三）、固溶體的溶解度及其影響素1、 溶解度：溶解度： 溶解度在溶解度在0100%間可以任意間可以任意改變的固溶體。改變的固溶體。（1）、無限固溶體：）、無限固溶體： 只能是置換式固溶體在溶質(zhì)與溶劑原子只能是置換式固溶體在溶質(zhì)與溶劑原子尺寸差別較

7、小且晶格類型相同時產(chǎn)生。尺寸差別較小且晶格類型相同時產(chǎn)生。形成條件：形成條件：溶解度有限的固溶體。溶解度有限的固溶體。（2）有限固溶體：）有限固溶體： 置換式固溶體，可以形成無限固溶體。置換式固溶體，可以形成無限固溶體。 間隙式固溶體，只能形成有限固溶體而不能形成間隙式固溶體，只能形成有限固溶體而不能形成無限固溶體。無限固溶體。 由于組元間原子大小不同，所以由于組元間原子大小不同，所以溶質(zhì)溶入將導致溶劑的晶格畸變。溶質(zhì)溶入將導致溶劑的晶格畸變。 因為間隙固溶體中溶質(zhì)因為間隙固溶體中溶質(zhì)原子原子,都比溶劑晶格間隙尺寸大，所都比溶劑晶格間隙尺寸大，所以隨著溶質(zhì)原子溶入量的增加，固以隨著溶質(zhì)原子溶入

8、量的增加，固溶體晶格將產(chǎn)生嚴重的正畸變，溶溶體晶格將產(chǎn)生嚴重的正畸變，溶質(zhì)原子溶入一定數(shù)量以后便不可能質(zhì)原子溶入一定數(shù)量以后便不可能繼續(xù)溶入，所以造成有限的溶解度，繼續(xù)溶入，所以造成有限的溶解度，并且溶解度也不可能很大并且溶解度也不可能很大 。主要原因：主要原因：間隙固溶體中的晶格畸變間隙固溶體中的晶格畸變 2、溶解度影響因素、溶解度影響因素組元間晶格類型相同，溶解度組元間晶格類型相同，溶解度 較大。較大。 （1）晶體結(jié)構(gòu)因素：）晶體結(jié)構(gòu)因素： 對于置換固溶體，組元間晶格類型相同是形成無對于置換固溶體，組元間晶格類型相同是形成無限固溶體的必要條件。晶格類型不同，溶解度有限。限固溶體的必要條件。

9、晶格類型不同，溶解度有限。（2）原子大小因素：）原子大小因素：置換固溶體的晶格畸變置換固溶體的晶格畸變 原子尺寸原子尺寸差別越小溶解度越大。當差別越小溶解度越大。當差別小到一定程度，就可差別小到一定程度，就可能產(chǎn)生無限固溶體。若差能產(chǎn)生無限固溶體。若差別較大，則只能形成有限別較大，則只能形成有限固溶體。固溶體。 對置換固溶體對置換固溶體 ：溶質(zhì)原子直徑越小，溶解度越大。溶質(zhì)原子直徑越小，溶解度越大。 對間隙固溶體對間隙固溶體 ： 是指元素的原子從其它原子奪取電子而轉(zhuǎn)變是指元素的原子從其它原子奪取電子而轉(zhuǎn)變?yōu)樨撾x子的能力。為負離子的能力。（3）電負性因素：）電負性因素：電負性因素：電負性因素：

10、溶質(zhì)、溶劑的溶質(zhì)、溶劑的電負性越接近溶解度越大。電負性越接近溶解度越大。越有利于越有利于形成無限固溶體。當元素間的電負性的差別大到一定程形成無限固溶體。當元素間的電負性的差別大到一定程度后，就難于形成固溶體，而傾向于形成化合物。度后，就難于形成固溶體，而傾向于形成化合物。 通過向溶劑金屬中溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，而通過向溶劑金屬中溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，而使固溶體合金強度、硬度升高的現(xiàn)象使固溶體合金強度、硬度升高的現(xiàn)象， （四）、（四）、 固溶強化固溶強化固溶強化。固溶強化。溶質(zhì)溶入溶質(zhì)溶入晶格畸變晶格畸變位錯運動阻力增加位錯運動阻力增加金金屬塑性變形困難（抗力屬塑性變形困難（抗力）高強度、硬

11、度（能量高強度、硬度（能量其他性能其他性能）。）。 1、產(chǎn)生固溶強化的原因：、產(chǎn)生固溶強化的原因：間隙式固溶體的晶格畸變大間隙式固溶體的晶格畸變大固溶強化效果明顯。固溶強化效果明顯。 2、固溶強化效果：、固溶強化效果：化合物化合物合金組元間發(fā)生相互作用而形成的一種新相合金組元間發(fā)生相互作用而形成的一種新相。當溶質(zhì)含量溶解度時，將出現(xiàn)新相當溶質(zhì)含量溶解度時，將出現(xiàn)新相化合物分類化合物分類金屬化合物金屬化合物具具有一定程度金屬鍵，有一定程度金屬鍵， 有金屬特性有金屬特性非金屬化合物非金屬化合物具有離子鍵，無金屬特性具有離子鍵，無金屬特性二、二、 金屬化合物金屬化合物具有相當程度的金屬鍵并具有一定程

12、度具有相當程度的金屬鍵并具有一定程度的金屬性質(zhì)的化合物。的金屬性質(zhì)的化合物。 金屬化合物：金屬化合物： 晶體結(jié)構(gòu)復雜，熔點高、硬度高、脆性大。一晶體結(jié)構(gòu)復雜，熔點高、硬度高、脆性大。一般只用作強化相般只用作強化相 金屬化合物的晶格結(jié)構(gòu)類型不同于任一組元（可金屬化合物的晶格結(jié)構(gòu)類型不同于任一組元（可用分子式大致表示）用分子式大致表示）（一）、金屬化合物晶體結(jié)構(gòu)特點（一）、金屬化合物晶體結(jié)構(gòu)特點（二）、金屬化合物的特性（二）、金屬化合物的特性（三）、金屬化合物的種類及其特征（三）、金屬化合物的種類及其特征常見常見三種類型三種類型：正常價化合物、電子化合物、間隙：正常價化合物、電子化合物、間隙化合物

13、）化合物） 1、正常價化合物、正常價化合物：符合一般原子價規(guī)律、成分固定符合一般原子價規(guī)律、成分固定可用化學分子式表達。可用化學分子式表達。 通常由強金屬性的元素與非金屬或通常由強金屬性的元素與非金屬或類金屬元素類金屬元素（如（如 IV、V、VI族）族）形成。形成。 如：如：Mg2Si、Mg2SnMg2Pb 原子結(jié)合力：原子結(jié)合力：以離子鍵、共價鍵為主以離子鍵、共價鍵為主 性能：性能：具有很高的硬度和脆性。具有很高的硬度和脆性。 2、電子化合物、電子化合物 ：服從電子濃度規(guī)律服從電子濃度規(guī)律(不遵守原子價不遵守原子價規(guī)律）電子濃度達到某一數(shù)值，便形成具有某種晶格結(jié)規(guī)律）電子濃度達到某一數(shù)值，便

14、形成具有某種晶格結(jié)構(gòu)的化合物。構(gòu)的化合物。 電子濃度（電子濃度（Ce):在合金相中，組元所貢獻的價電子數(shù)在合金相中，組元所貢獻的價電子數(shù)目之和與合金相的原子數(shù)目之比值目之和與合金相的原子數(shù)目之比值。 例：例：CuZn 電子濃度電子濃度：統(tǒng)計結(jié)果表明： Ce=21/14 為相，體心立方晶格。 Ce=21/13 為 相，復雜立方晶格。 Ce=21/12 為 相，密排六方晶格。23112111Ce（三）間隙化合物（三）間隙化合物 （主導因素為原子尺寸）（主導因素為原子尺寸） 由過渡族金屬元素與原子半徑較小的碳、氮、硼由過渡族金屬元素與原子半徑較小的碳、氮、硼等非金屬元素所形成。等非金屬元素所形成。

15、間隙相間隙相 ：d非非/d金金0.59 根據(jù)原子直徑比和結(jié)構(gòu)特點，分為兩類：根據(jù)原子直徑比和結(jié)構(gòu)特點，分為兩類：三、三、 固溶體同化合物晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別固溶體同化合物晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別固溶體的晶格結(jié)構(gòu)類型與溶劑組元的晶格相同。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)類型與溶劑組元的晶格相同?；衔锏木Ц窠Y(jié)構(gòu)類型與任一組元的晶格不同。化合物的晶格結(jié)構(gòu)類型與任一組元的晶格不同。3-2 二元合金相圖二元合金相圖 是表示合金系中合金在平衡條件下各相的存在是表示合金系中合金在平衡條件下各相的存在狀狀態(tài)與溫度態(tài)與溫度、成分成分間關(guān)系的圖解。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。間關(guān)系的圖解。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。相圖：相圖： 在合金系中，參與結(jié)晶或相轉(zhuǎn)變

16、過程中的各相在合金系中，參與結(jié)晶或相轉(zhuǎn)變過程中的各相之間之間相對重量相對重量和和相的濃度不再改變相的濃度不再改變時所達到的一種平衡。時所達到的一種平衡。相平衡：相平衡：L合金合金 S合金合金 單相，雙相，多相單相，雙相，多相結(jié)晶一、一、 二元合金的結(jié)晶分析及相圖的建立二元合金的結(jié)晶分析及相圖的建立 最常采用的最常采用的熱分析法熱分析法， 以以Cu-Ni 合金為例說明合金為例說明測定二元相圖的步驟如下：測定二元相圖的步驟如下： 所以，相圖上相及組織，都是在十分緩慢冷卻條件所以，相圖上相及組織，都是在十分緩慢冷卻條件下獲得的。下獲得的。1、配制合金系，熔化；、配制合金系，熔化；2、測冷卻曲線確定臨

17、界點、測冷卻曲線確定臨界點3.畫溫度畫溫度-成分坐標標定臨界點成分坐標標定臨界點4.具有相同意義的點連線具有相同意義的點連線 0 20 50 80 100 Cu% 100 80 50 20 0 Ni %時間時間時間時間100%Cu20%Ni50%Ni80%Ni100%Ni溫度溫度 1500 1400130012001100溫溫度度 溫溫度度 1083118011301245132513701410LL+ABCu 10 30 50 70 90 Ni Ni (%)1453二、二元合金相圖的基本類型二、二元合金相圖的基本類型（一）勻晶相圖：兩組元在液態(tài)、固態(tài)均無限互溶的（一）勻晶相圖：兩組元在液態(tài)、

18、固態(tài)均無限互溶的 二元合金系所形成的相圖。二元合金系所形成的相圖。（如（如 Cu-Ni Cu-Au Au-Ag Fe-Ni等）等）a、b：純組元：純組元A、B的熔點的熔點液相線：液相線：acb固相線：固相線：adb 兩個單相區(qū)：兩個單相區(qū)：L、一個兩相區(qū)：一個兩相區(qū)：L +1、相圖分析、相圖分析2、平衡結(jié)晶過程分析、平衡結(jié)晶過程分析 計算某一成分的合金處于計算某一成分的合金處于兩相平衡時在某溫度下，合金兩相平衡時在某溫度下，合金中兩個相的相對含量。中兩個相的相對含量。3、二元相圖的杠桿定律、二元相圖的杠桿定律、杠桿定律的推導：、杠桿定律的推導：設(shè)合金總重為設(shè)合金總重為1；液相與合金總；液相與合

19、金總重之比為重之比為QL;固相與合金總重之固相與合金總重之比為比為Q。則可得方程組：。則可得方程組：QL+Q=1 (1)QLX1+QX2= X (2)解方程組得：解方程組得：化簡為線段比：化簡為線段比：abacxxxxQ121abcbxxxxQL212accbxxxxQQL12 XX1Q = X2 X1 X2XQL =1 Q = X2 X1、應(yīng)用條件（在二元相圖中）、應(yīng)用條件（在二元相圖中）A、只能在兩相區(qū)對、只能在兩相區(qū)對“相相”的相對含量計算的相對含量計算B、必須是兩相處于平衡狀態(tài)、必須是兩相處于平衡狀態(tài)4、枝晶偏析、枝晶偏析 可以采用擴散退火或均勻可以采用擴散退火或均勻化退火工藝予以消除

20、。化退火工藝予以消除。 即加熱到固相線即加熱到固相線100200，長時間保溫，使偏析充，長時間保溫，使偏析充分擴散，達到成份均勻。分擴散，達到成份均勻。 先后結(jié)晶的樹枝狀晶體內(nèi)成先后結(jié)晶的樹枝狀晶體內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象。分不均勻的現(xiàn)象。 （二）（二） 二元共晶相圖：二元共晶相圖： 二組元在液態(tài)無限互溶，在二組元在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)僅有限互溶并能發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的二元相圖。固態(tài)僅有限互溶并能發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的二元相圖。（如：（如：Pb-Sn Pb-Sb Al-Si Ag-Cu等）等）1、相圖分析、相圖分析a、b ：純組元：純組元A、B的熔點。的熔點。液相線：液相線：acb固相線：固相線：adceb固溶線

21、：固溶線：df、eg兩種固溶體：兩種固溶體：、三個單相區(qū)：三個單相區(qū)： L、三個兩相區(qū)：（三個兩相區(qū)：（L+ ) 、 （L+ )、(+）一個三相區(qū)：一個三相區(qū)：L+ +三相線平衡水平線：三相線平衡水平線：dce 溫度固定、三相成分溫度固定、三相成分 固定，在相圖中表現(xiàn)為水平線。固定，在相圖中表現(xiàn)為水平線。共晶反應(yīng)共晶反應(yīng)：在一定溫度下，由一定成分的液相同時結(jié)：在一定溫度下，由一定成分的液相同時結(jié)晶出成分一定且不相同的兩個固相的轉(zhuǎn)變，稱為共晶晶出成分一定且不相同的兩個固相的轉(zhuǎn)變，稱為共晶轉(zhuǎn)變（或共晶反應(yīng)）。轉(zhuǎn)變（或共晶反應(yīng)）。反應(yīng)式為反應(yīng)式為：Lctcd+e反應(yīng)特征：反應(yīng)特征：共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為共

22、晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為共晶組織共晶組織(體體)。C點為點為共晶點共晶點 （共晶成分、共晶溫度）（共晶成分、共晶溫度）c 成分的合金稱為成分的合金稱為dc間成分的合金成為間成分的合金成為ce間成分的合金稱為間成分的合金稱為共晶合金共晶合金亞共晶合金，亞共晶合金，過共晶合金。過共晶合金。2、典型合金的平衡結(jié)晶過程、典型合金的平衡結(jié)晶過程 1）、共晶合金）、共晶合金 成分為成分為 c ，見圖中的，見圖中的 I 合金。合金。次生相（二次相）：次生相（二次相）：因溶解度減少，由已有的固相中因溶解度減少，由已有的固相中析出的新相小晶體。析出的新相小晶體。室溫下的相室溫下的相：、； 室溫下的組織室溫下的組織：()共

23、晶體共晶體室溫下的相室溫下的相 ： 相、相、相；相；室溫下的組織室溫下的組織：（）共晶體、）共晶體、初、初、II , or 初初、 II 2）、亞共晶和過共晶合金）、亞共晶和過共晶合金亞共晶：亞共晶： d、c點之間的合金。（圖中點之間的合金。（圖中II ）過共晶：過共晶： e、c點之間的合金。（圖中點之間的合金。（圖中III） 初初II初初初初初初 3）、邊際固溶體合金）、邊際固溶體合金 e的合金的合金室溫下的相室溫下的相 ： 相、相、相；相；室溫下的組織室溫下的組織： 初初、 II特別注意特別注意：雖然只有在共晶點（共晶溫度、共晶成分）才發(fā)雖然只有在共晶點（共晶溫度、共晶成分）才發(fā)生共晶反應(yīng)

24、，但是在生共晶反應(yīng)，但是在de水平線所包含成分范圍內(nèi)的所有成分合水平線所包含成分范圍內(nèi)的所有成分合金在從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變過程中在共晶溫度，都要發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。金在從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變過程中在共晶溫度，都要發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。這時其液態(tài)合金的成分已沿著液相線轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿С煞至?。這時其液態(tài)合金的成分已沿著液相線轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿С煞至恕?、具有共晶相圖的、具有共晶相圖的Pb-Sn二元合金的典型平衡組織二元合金的典型平衡組織 共晶合金 亞共晶合金 過共晶合金4、關(guān)于相和組織的概念、關(guān)于相和組織的概念相：相：在金屬或合金中凡是具有相同成分、相同結(jié)構(gòu)并在金屬或合金中凡是具有相同成分、相同結(jié)構(gòu)并與其他部分有界面分開的，均勻的組成

25、部分，稱與其他部分有界面分開的，均勻的組成部分，稱之為相。之為相。 組織：組織：金屬和合金的組織是由相組成的，是由于組金屬和合金的組織是由相組成的，是由于組成相的種類、相對數(shù)量、晶粒形狀、大小及成相的種類、相對數(shù)量、晶粒形狀、大小及分布形態(tài)等的不同，而分別具有不同形貌特分布形態(tài)等的不同，而分別具有不同形貌特征的相的組合物。征的相的組合物。顯微組織：顯微組織：借助于各種不同放大倍數(shù)的金相顯微鏡所借助于各種不同放大倍數(shù)的金相顯微鏡所觀察到的金屬和合金中的晶粒形狀、大小觀察到的金屬和合金中的晶粒形狀、大小及各組成相的分布形態(tài)等形貌，稱為顯微及各組成相的分布形態(tài)等形貌，稱為顯微組織或金相組織（簡稱金相

26、）。組織或金相組織（簡稱金相）。圖圖3-22 由相所構(gòu)成的不同組織的示意圖由相所構(gòu)成的不同組織的示意圖 固溶體：固溶體：、； 金屬化合物：金屬化合物：、5、杠桿定律的應(yīng)用、杠桿定律的應(yīng)用1) 計算（計算（f、g）成分范圍內(nèi)，任）成分范圍內(nèi)，任意成分二元合金室溫下相組成物意成分二元合金室溫下相組成物的相對量（重量百分數(shù)）的相對量（重量百分數(shù)） 。 圖中圖中 I 合金室溫下為合金室溫下為、兩相應(yīng)兩相應(yīng)用杠桿定律可得：用杠桿定律可得： %100fgxg%1001fgfx5、杠桿定律的應(yīng)用、杠桿定律的應(yīng)用 2）計算亞共晶合金（或過共晶合）計算亞共晶合金（或過共晶合金）室溫下組織組成物的相對量金）室溫下

27、組織組成物的相對量（重量百分數(shù)）。（重量百分數(shù)）。 該合金室溫時的組織組成物為：該合金室溫時的組織組成物為：%1002)(dcdLcIIcddccL初%10021%1002%100fgfhdccfgfhdIIII1初初初+ II +(+)dLc初初IId共晶共晶溫度溫度 （三）二元包晶相圖：二組元在液態(tài)下無限互溶，在（三）二元包晶相圖：二組元在液態(tài)下無限互溶，在固態(tài)下生成有限固溶體，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為包固態(tài)下生成有限固溶體，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為包晶相圖。晶相圖。1、相圖分析、相圖分析液相線液相線：aeb 固相線固相線：acdbcf、dg線線：分別是：分別是B組元在組元在固溶體和固溶體

28、和A組元在組元在固溶體中的溶解度曲線固溶體中的溶解度曲線。包晶線包晶線：水平線：水平線cde； d為為包晶點包晶點。包晶轉(zhuǎn)變包晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，成分一定：在一定溫度下，成分一定的固相與包圍它的液相相互作用而轉(zhuǎn)的固相與包圍它的液相相互作用而轉(zhuǎn)變?yōu)槌煞忠欢ǖ男碌墓滔嗟霓D(zhuǎn)變稱為變?yōu)槌煞忠欢ǖ男碌墓滔嗟霓D(zhuǎn)變稱為包晶轉(zhuǎn)變（或包晶反應(yīng)）。包晶轉(zhuǎn)變（或包晶反應(yīng)）。反應(yīng)式：反應(yīng)式：Le+ c dtd相圖中還有相圖中還有三個單相區(qū)三個單相區(qū)：、L 三個兩相區(qū)三個兩相區(qū)： L +、 L +、 +2、典型合金的平衡結(jié)晶及組織、典型合金的平衡結(jié)晶及組織1）I合金（合金（d點成分）室溫相組成物為：點成分）室溫相組成

29、物為： 、 室溫組織組成物為：室溫組織組成物為： + IILLLLLII時間溫度1ddL+ II2 ） II合金合金 （c、d之間）之間） 室溫相組成物為：室溫相組成物為： 、 室溫組織組成物為：室溫組織組成物為： + II + IILLLLLIIII1mm時間溫度L+ /II /II3 ） III 合金合金 室溫相組成物為：室溫相組成物為： 室溫組織組成物為：室溫組織組成物為： LLLLL時間溫度1nnL+ L （四）（四） 其它類型的二元相圖其它類型的二元相圖1、形成穩(wěn)定化合物的二元、形成穩(wěn)定化合物的二元 相圖相圖穩(wěn)定化合物穩(wěn)定化合物：在熔化前既不：在熔化前既不分解，也不產(chǎn)生任何化學反分解

30、，也不產(chǎn)生任何化學反應(yīng)的化合物稱為穩(wěn)定化合物應(yīng)的化合物稱為穩(wěn)定化合物。 穩(wěn)定化合物可視為該合穩(wěn)定化合物可視為該合金中的一個組元。通常它們金中的一個組元。通常它們具有嚴格的成分，固定熔點，具有嚴格的成分，固定熔點，在相圖中可用一根垂線表在相圖中可用一根垂線表示。示。 。2、二元共析相圖、二元共析相圖 高溫形成的固溶體，在冷卻至某一溫度時，固溶高溫形成的固溶體，在冷卻至某一溫度時，固溶體又將發(fā)生轉(zhuǎn)變，形成兩種成分一定且不相同的新的體又將發(fā)生轉(zhuǎn)變，形成兩種成分一定且不相同的新的固相。這種相圖稱為固相。這種相圖稱為二元共析相圖二元共析相圖。共析轉(zhuǎn)變共析轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，：在一定溫度下，由成分一定的固

31、相同時析出由成分一定的固相同時析出兩種成分一定且不相同的新兩種成分一定且不相同的新固相的轉(zhuǎn)變，稱為共析轉(zhuǎn)變固相的轉(zhuǎn)變，稱為共析轉(zhuǎn)變（或共析反應(yīng)）。（或共析反應(yīng)）。 c d+ e恒溫恒溫LL + 時間溫度LL( + )1231233共析轉(zhuǎn)變示意圖共析轉(zhuǎn)變示意圖 (五五)二元合金相圖小節(jié)二元合金相圖小節(jié)1、兩個單相區(qū)只能相鄰于一點，而不能相鄰于一條線、兩個單相區(qū)只能相鄰于一點，而不能相鄰于一條線3、三相平衡共存時，必定是、三相平衡共存時，必定是一條水平線，每條水平線必一條水平線，每條水平線必定和三個兩相區(qū)相遇。定和三個兩相區(qū)相遇。2、兩個單相區(qū)之間必定有一個由這兩個單相組成的、兩個單相區(qū)之間必定有一個由這兩個單相組