二元合金相圖結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

1、合金：兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬，經(jīng)熔煉或燒結(jié)或用其它方法組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)合金相圖：用圖的形式說(shuō)明一個(gè)合金系的成份、溫度和相態(tài)之間的關(guān)系照片為亞共晶Pb-Sn合金的顯微組織照片，圖中塊狀深色組織為先共晶相，其余黑白相間的基體為共晶組織。2022/9/103-1合金中的相3-2合金的相結(jié)構(gòu)3-3二元相圖的結(jié)構(gòu)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(lèi)型的二元合金相圖3-8二元相圖的分析和使用2022/9/103-1 合金中的相根本概念1、組成合金最根本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱(chēng)作組元簡(jiǎn)稱(chēng)元2、由兩個(gè)組元組成的合金稱(chēng)為二元合金，由三個(gè)

2、組元組成的合金稱(chēng)為三元合金，由三個(gè)以上組元組成的合金稱(chēng)為多元合金3、由給定的組元以不同的比例配制成一系列的合金系統(tǒng)，稱(chēng)為合金系，由二個(gè)組元組成的稱(chēng)為二元系，由三個(gè)組元組成的稱(chēng)為三元系，由更多組元組成的稱(chēng)為多元系。 CuZn ， Cu Zn 二元合金系2022/9/104、相是指合金中結(jié)構(gòu)相同，成分和性能均一并以界面相互分開(kāi)的組成局部5、由一種固相組成的合金稱(chēng)為單相合金，由幾種不同固相組成的合金稱(chēng)為多相合金。 由兩個(gè)組元組成的合金稱(chēng)為二元合金，由三個(gè)組元組成的合金稱(chēng)為三元合金，由三個(gè)以上組元組成的合金稱(chēng)為多元合金3-1 合金中的相根本概念2022/9/101、固溶體合金組元間以各種比例相互混合后

3、形成的固相晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元相同，這種相稱(chēng)為固溶體，這種組元稱(chēng)為溶劑，其它的組元即為溶質(zhì)2、金屬化合物合金系中，組元間發(fā)生相互作用，形成一種具有金屬性質(zhì)的新相，稱(chēng)為金屬化合物。 3-1 合金中的相一、 相的分類(lèi)2022/9/101、負(fù)電性因素指組成合金的組元原子，吸引電子形成負(fù)離子的傾向吸引電子負(fù)電性 負(fù)電性相差形成固溶體 負(fù)電性相差形成金屬化合物相 2、原子尺寸因素用組元間原子半徑之差與其中一組元原子半徑之比表示： 若A、B間負(fù)電性相差不大，形成固溶體 3-1 合金中的相一、 影響相結(jié)構(gòu)的因素2022/9/10合金晶體中的價(jià)電子數(shù)與其原子數(shù)之比即為電子濃度VA、 VB 溶劑、溶質(zhì)的

4、原子價(jià) ：溶質(zhì)B的物質(zhì)量比在其它因素相同時(shí)，電子濃度形成固溶體 電子濃度形成金屬化合物 、電子濃度因素通常將直接用肉眼觀察到的或借助于放大鏡、顯微鏡觀察到的微觀形貌圖像統(tǒng)稱(chēng)為組織用顯微鏡觀察到的組織稱(chēng)為顯微組織；用電子顯微鏡觀察到的組織稱(chēng)為電子顯微組織；用肉眼或放大鏡觀察到的組織稱(chēng)為宏觀組織 3-1 合金中的相一、 影響相結(jié)構(gòu)的因素2022/9/103-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體固溶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 溶劑A + 溶質(zhì)B = C bcc fcc bcc例如: -Fe + C = F ( 鐵素體 ) 體心 六方 體心 溶質(zhì)原子處于固態(tài)(金屬)溶劑晶格中所形成的合金相稱(chēng)為固溶體2022/9/103-合金的相

5、結(jié)構(gòu)一、固溶體置換固溶體：溶劑質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些結(jié)點(diǎn)位置間隙固溶體：溶質(zhì)原子不是占據(jù)溶劑晶格的正常結(jié)點(diǎn)位置，而是填入溶劑原子間的一些間隙中 按溶質(zhì)原子在晶格中所占位置分類(lèi)1、固溶體的分類(lèi)2022/9/10無(wú)限固溶體：溶質(zhì)能以任意比例溶入溶劑，固溶體的溶解度可達(dá)100% 有限固溶體：在一定條件下，溶質(zhì)組元在固溶體中的濃度有一定的限度，超過(guò)這個(gè)限度就不再溶解，這一限度稱(chēng)為溶解度或固溶度 按固溶度分類(lèi)濃度大于50%的組元稱(chēng)為溶劑，濃度小于50%的組元稱(chēng)為溶質(zhì)，無(wú)限固溶體只可能是置換固溶體 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10 按溶質(zhì)原子與溶劑原子的相對(duì)分布分類(lèi)無(wú)序固溶體：溶質(zhì)原子統(tǒng)計(jì)地

6、或隨機(jī)地分布于溶劑晶格中，它或占據(jù)著與溶劑原子等同的一些位置，或占據(jù)著溶劑原子間的間隙中，無(wú)明顯的次序性或規(guī)律性。有序固溶體：溶質(zhì)原子按適當(dāng)比例并按一定順序和一定方向，圍繞著溶劑原子分布有序既可以置換式的有序，也可以是間隙的有序 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10溶質(zhì)原子占據(jù)晶格結(jié)點(diǎn)位置:FeMn、Cr、Ni、Si條件： R溶劑 R溶質(zhì)2、置換型固溶體 置換固溶體結(jié)構(gòu)示意圖3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10影響轉(zhuǎn)換固溶體固溶度的因素r固溶度 r固溶度r晶格略變晶格畸變能晶格穩(wěn)定性固溶度 原子尺寸因素 負(fù)電性相差易形成金屬化合物固溶度 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/

7、10 電子濃度因素 固溶體的電子濃度有一極限值，超過(guò)此極限值，固溶體就不穩(wěn)定，形成另外新相。 A的原子價(jià)B的原子價(jià)B的等量比原子價(jià)數(shù)即是容納能自由電子數(shù) 晶體結(jié)構(gòu)因素同類(lèi)晶體結(jié)構(gòu)有利于增大固濃度至直形成無(wú)限固溶體3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/103、間隙固溶體 溶質(zhì)：原子半徑較小的H,O,N,C,B等溶劑：過(guò)渡族金屬R溶質(zhì) / R溶劑 0.59例如: Fe - C3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/103、間隙固溶體溶質(zhì)原子通常是一些原子半徑小于0.1nm的非金屬元素，H、O、N、C、B等，只有當(dāng)溶質(zhì)與溶劑的原子半徑比值才有可能形成間隙固溶體。由于溶劑晶格中的間隙位置是有一定限度

8、的，所以間隙固溶體只能是有限固溶體。 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10、固溶體的結(jié)構(gòu)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)相比 晶格畸變晶格畸變的大小可由晶格常數(shù)的變化反映置換固溶體： 間隙固溶體：a 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10 偏聚與有序F溶劑溶劑F溶劑溶質(zhì)溶質(zhì)原子傾于成群聚集偏聚F溶劑溶劑F溶質(zhì)溶質(zhì) F溶劑，溶劑溶質(zhì)，溶劑原子傾向于按一定的規(guī)那么呈有序分布近程有序 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/10有序固溶體具有短程有序的固溶體，當(dāng)?shù)陀谀骋粶囟葧r(shí)，可能使溶質(zhì)和溶劑原子在整個(gè)晶體中都按一定的順序排列起來(lái)，即由短程有序轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)程有序，稱(chēng)為有序固溶體。有序固溶體無(wú)序固溶體TCr

9、發(fā)生有序化的臨界溫度稱(chēng)為固溶體的有序化溫度。注：嚴(yán)格講，有序固溶體實(shí)質(zhì)上是介于固溶體和化合物之間的一種相，便更接近于金屬化合物。 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體2022/9/102022/9/105、固溶體的性能溶質(zhì)原子晶格畸變硬度，屈服強(qiáng)度故固溶體的硬度，屈服強(qiáng)度等總是比組成它的純金屬的平均值高 3-合金的相結(jié)構(gòu)一、固溶體溶質(zhì)原子對(duì)晶格畸變影響示意圖2022/9/10一、金屬化合物金屬化合物是合金組元間發(fā)生相互作用而形成的一種新相又稱(chēng)中間相。金屬化合物中，除離子鍵，共價(jià)鍵外，金屬鍵也參予作用，因而具有一定的金屬性質(zhì)，故稱(chēng)之為金屬化合物。金屬化合物作為新型材料，正在開(kāi)發(fā)如：GaAs砷化鎵，半導(dǎo)體材

10、料NiTi，CuZn：形狀記憶合金材料Zr2Al：核反響堆材料LaNis：能源儲(chǔ)氫材料影響金屬化合物形成及結(jié)構(gòu)的主要因素如負(fù)電性、電子濃度、原子尺寸等都應(yīng)有一系化合物。 3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/10結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 典型成分可用化學(xué)分子式表示。 具有與組成組元不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。組元獨(dú)立成晶。 大局部可以化合物為基，形成固溶體，成分可變性能: 一般較硬、脆3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/101、正常價(jià)化合物具有嚴(yán)格的化合比，成分固定不變，可用化學(xué)式表示Mg2Si Mg2Sn Mg2Pb MgS MnS 2、電子化合物不遵守原子價(jià)規(guī)律，按照一定電子濃度的比值形成的化合物電子

11、濃度比值：3/2體心立方晶格相 CuZn, CU5Sn, CU3A/ 21/13復(fù)雜立方晶格相 CU5Zn8, Cu31Sn8, Cu9A/4 21/12密排六方晶格相 CuZn3, Cu5A/3, Cu3Si 3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/103、間隙相和間隙化合物由過(guò)渡族金屬與原子半徑很小的非金屬元素H、N、C、B所組成 /rM0.59形成具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的化合物稱(chēng)為簡(jiǎn)隙相。/rM0.59形成具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的化合物稱(chēng)為間隙化合物。 過(guò)渡族金屬的氫化物和氮化物都是間隙相。過(guò)渡族金屬的硼化物都是間隙化合物 3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/101、間隙相具有簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)

12、面心立方、體心立方、密排六方等，金屬原子位于晶格的正常結(jié)點(diǎn)上，非金屬原子那么位于晶格的間隙位置晶格中的間隙可出現(xiàn)空位間隙相的化學(xué)成分可在一定范圍內(nèi)變動(dòng)相當(dāng)于以間隙相為基的固溶體，缺位固溶體間隙相、間隙固溶體的區(qū)別間隙相是一種化合物，具有與其組元完全不同的晶體結(jié)構(gòu)間隙固溶體仍保持著溶劑組元的晶格類(lèi)型3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/102、間隙化合物一般具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，如 滲碳體熔點(diǎn)，硬度比間隙相低，加熱易分解3-合金的相結(jié)構(gòu)二、金屬化合物2022/9/103-3 二元合金相圖的建立 相 成分 溫度相圖是表示合金系中合金的狀態(tài)與溫度、成分間的關(guān)系的圖解，是表示合金系在平衡條件下，在

13、不同溫度、成分下的各相關(guān)系的圖解，又稱(chēng)之為狀態(tài)圖或平衡圖 確定相相圖相的成分及相對(duì)含量加熱、冷卻發(fā)生哪些轉(zhuǎn)變2022/9/103-3 二元合金相圖的建立 2022/9/103-3 二元合金相圖的建立 建立相圖的方法有兩種。一種是利用已有的熱力學(xué)參數(shù)，通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算和分析建立相圖；另一種是依靠實(shí)驗(yàn)的方法建立相圖。目前，計(jì)算法還在開(kāi)展之中，實(shí)際使用的相圖都是實(shí)驗(yàn)法建立的。 測(cè)量冷卻曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)程2022/9/10根據(jù)冷卻曲線(xiàn)建立相圖2022/9/10一、二元相圖的表示方法成分成分合金存在狀態(tài) 溫度 常壓下 P=const壓力溫度3-3 二元合金相圖的建立 2022/9/10二、二元合金相圖的

14、測(cè)定方法 實(shí)驗(yàn)測(cè)定：配制一系列成分合金測(cè)定相變臨界點(diǎn)標(biāo)注在溫度成分 理論計(jì)算：坐標(biāo)圖上聯(lián)結(jié)成線(xiàn)確定相區(qū)3-3 二元合金相圖的建立 2022/9/10三、相律及杠桿定律1、相律及其應(yīng)用相律是表示在平衡條件下系統(tǒng)的自由數(shù)，組元數(shù)和相數(shù)之間的關(guān)系，是系統(tǒng)平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示為：常壓下： C：組元數(shù) P：相數(shù) f：自由度在保持合金系的相的數(shù)目不變的條件下，合金中可以獨(dú)立改變、影響合金狀態(tài)的內(nèi)部及外部因素的數(shù)目純金屬： 溫度二元合金： 成分、溫度三元合金： 成分1、成分2、溫度四元合金： 成分1、成分2、成分3、溫度 3-3 二元合金相圖的建立 2022/9/10相律的應(yīng)用： 利用相律可以確定系統(tǒng)

15、中可能存在的最多平衡相數(shù)。 單元系純金屬： 固或液故同時(shí)共存的平衡相數(shù)最多為2固液兩相二元系： 二元系中同時(shí)共存的平衡相數(shù)最多為三相。 固液液固1固23-3 二元合金相圖的建立 2022/9/10利用相律可以解釋純金屬與二元合金結(jié)晶時(shí)的一些差異。 純金屬結(jié)晶： 液固兩相 二元合金結(jié)晶：結(jié)晶將在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行 假設(shè)結(jié)晶將在恒下進(jìn)行共晶點(diǎn)3-3 二元合金相圖的建立 2022/9/103、杠桿定律及其應(yīng)用TLTSTnbac杠桿定理QS=(bcab) 100% QL=(acab) 100% QS + QL = 1aQS + bQL = cABabLS溫度QLQs平衡結(jié)晶時(shí)，可由杠桿定律確定兩平衡相

16、的成分和重量比2022/9/10杠桿定律可解決合金結(jié)晶過(guò)程中相的相對(duì)含量問(wèn)題。液相線(xiàn)表示液相的成分，隨溫度變化的平衡曲線(xiàn)。固相線(xiàn)表示固相的成分，隨溫度變化的平衡曲線(xiàn)。當(dāng) 時(shí) 2、杠桿定律2022/9/103-4 勻晶相圖及固溶體的結(jié)晶 兩組元不但在液態(tài)無(wú)限互溶，而且在固態(tài)也無(wú)限互溶的二元合金系所形成的相圖稱(chēng)為勻晶相圖CuNi AgAu CrMo CdMg FeNi MoW結(jié)晶時(shí)從液相結(jié)晶出單相固溶體，這種結(jié)晶過(guò)程稱(chēng)為勻晶轉(zhuǎn)變勻晶合金冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變2022/9/10 液相區(qū)：L 固相區(qū)： 液固兩相區(qū)：L+ 一、相圖分析2022/9/10平衡結(jié)晶是指合金在極緩慢冷卻條件下進(jìn)行結(jié)晶的過(guò)程。 ：

17、 固相尚未形成 ： ： 固溶體的結(jié)晶過(guò)程也是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，形核時(shí)需要結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏，同時(shí)還需要成分起伏。液態(tài)合金中某些微小體積偏離液相的平均成分，其成分、大小和位置不斷變化，稱(chēng)此為成分起伏。二、固溶體合金的平衡結(jié)晶過(guò)程2022/9/10固溶體合金的結(jié)晶特點(diǎn)：1、異分結(jié)晶從液相中結(jié)晶出的晶體與母相化學(xué)成分不同的結(jié)晶稱(chēng)為異分結(jié)晶或稱(chēng)選擇結(jié)晶。固溶體合金結(jié)晶時(shí)所結(jié)晶出的固相成分與液相不同，故為異分結(jié)晶，而純金屬結(jié)晶時(shí)，所結(jié)晶出的晶體與母相的化學(xué)成分完全一樣，故為同分結(jié)晶。溶質(zhì)原子在液相和固相之間重新分配的程度可用分配系數(shù) 表示：平衡分配系數(shù)：在一定溫度下，因液兩平衡相中的溶質(zhì)濃度之比值，

18、 即 2022/9/10 固溶體合金的結(jié)晶在液相線(xiàn)和固相線(xiàn)之間進(jìn)行，固、液兩相成分分別沿固相線(xiàn)和液相線(xiàn)連續(xù)變化。 有足夠的時(shí)間平衡結(jié)晶成分的變化原子之間相互擴(kuò)散 沒(méi)有足夠的時(shí)間不平衡結(jié)晶固溶體晶核的形成或原晶體的長(zhǎng)大，造成相內(nèi)的濃度梯度，從而引起相內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程，這就破壞了相界面處的平衡。因此，晶體必須長(zhǎng)大，才能使用界面處重新到達(dá)平衡。2、固溶體合金的結(jié)晶需要一定的溫度范圍2022/9/10當(dāng)固溶體的結(jié)晶過(guò)程不能滿(mǎn)足極緩慢的冷卻條件，即偏離平衡結(jié)晶條件的結(jié)晶，稱(chēng)為不平衡結(jié)晶。固溶體合金不平衡結(jié)晶的結(jié)果，使前后從液相中結(jié)晶出的固相成分不同，加上冷卻速度較快，不能使成分?jǐn)U散均勻，結(jié)果就使每個(gè)晶粒內(nèi)部

19、的化學(xué)成分很不均勻。在一個(gè)晶粒內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱(chēng)為晶內(nèi)偏析，呈樹(shù)枝狀的固溶體晶體，其枝干和枝間的化學(xué)成分不同，稱(chēng)為枝晶偏析三、固溶體的不平衡結(jié)晶2022/9/10晶內(nèi)偏析的最大程度： 結(jié)晶 溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力 偏析 偏析 冷卻速度 晶粒度 T結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力 偏析 2022/9/101、區(qū)域偏析固溶體合金在不平衡結(jié)晶時(shí)時(shí)造成大范圍內(nèi)化學(xué)萬(wàn)分不均勻的現(xiàn)象，稱(chēng)為宏觀偏析或區(qū)域偏析。2、區(qū)域提純利用固溶體結(jié)晶時(shí)的區(qū)域偏析，將金屬或其局部溶化后再結(jié)晶，將雜質(zhì)富集于金屬末端，最后將末端金屬切除，便得到純度較高的金屬，這種方法稱(chēng)為區(qū)域提純。廣泛用于半導(dǎo)體材料、有機(jī)、無(wú)機(jī)化合物等的提純。四、區(qū)域偏析和區(qū)域提

20、純2022/9/101、形成成分過(guò)冷的條件及其影響因素固溶體合金結(jié)晶時(shí)，固一液界面前面在正溫度梯度條件，仍會(huì)以樹(shù)板狀成長(zhǎng)，這是由萬(wàn)分過(guò)冷引起的。固溶體凝固時(shí)，在固液界面前方一定范圍內(nèi)的液相中，其實(shí)際溫度低于其平衡結(jié)晶溫度，在界面前方出現(xiàn)了一個(gè)過(guò)冷區(qū)域，該過(guò)冷區(qū)域是由于液相中的萬(wàn)分變化而引起的稱(chēng)為成分過(guò)冷。平衡結(jié)晶溫度與實(shí)際溫度之差即為過(guò)冷度五、萬(wàn)分過(guò)冷及其對(duì)晶體成長(zhǎng)形狀和鑄錠組織的影響。2022/9/10出現(xiàn)萬(wàn)分過(guò)冷的極限條件是液體的實(shí)際溫度梯度與界面處的平衡結(jié)晶曲線(xiàn)相切。G：固液界面前 液相中實(shí)際溫度梯度R：結(jié)晶速度固液界面向液相中的推進(jìn)速度M：相圖上液相線(xiàn)的斜率D：液相中溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)R0

21、：分配系數(shù) 的來(lái)由2022/9/10固液界面前距界面X處液相溶質(zhì)的濃度 相應(yīng)的液相線(xiàn)溫度 式中T0為純金屬溶劑的熔點(diǎn)2022/9/10 產(chǎn)生成分過(guò)冷的條件： 當(dāng)故 近似地 2022/9/103、成分過(guò)冷對(duì)晶體成長(zhǎng)形狀的影響固萬(wàn)液界面前治液相中的溫度梯度為G1，那么晶體呈平面狀生長(zhǎng)，長(zhǎng)大速度完全由散熱條件所控制，最后形成平面狀的晶粒界面。固液界面前治液相中的溫度梯度為G2存在較小的萬(wàn)分過(guò)冷那么晶體呈凹凸不平的胞狀生長(zhǎng)形成胞狀組織或胞狀結(jié)構(gòu)蜂窩組織。固液界面前治液相中的溫度梯度為G3存在較大的萬(wàn)分過(guò)冷區(qū)那么晶體呈樹(shù)枝晶生長(zhǎng)形成樹(shù)枝晶組織。2022/9/10兩組元在液態(tài)時(shí)相互無(wú)限互溶在固態(tài)時(shí)相互有限

22、互溶，發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成共晶組織的二元系相圖，稱(chēng)為二元共晶相圖。3-5 共晶相圖及其合金的結(jié)晶 固態(tài)完全不溶解的二元共晶相圖 固態(tài)有限溶解的二元共晶相圖 2022/9/10共晶點(diǎn)的反響： 故應(yīng)在恒溫下進(jìn)行在一定的溫度下，由一定萬(wàn)分的液相同時(shí)結(jié)晶出成分一定的兩個(gè)固相的的轉(zhuǎn)變過(guò)程，稱(chēng)為共晶轉(zhuǎn)變或共晶反響。共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物為兩個(gè)固相的混合物，稱(chēng)為共晶組織上共晶相圖上的一些特征點(diǎn)、線(xiàn)、區(qū)。共晶線(xiàn)：MEN 共晶點(diǎn)：E 共晶溫度：TE共晶合金：CE 亞共晶合金：CmCCE 過(guò)共晶合金CECCN一、相圖分析2022/9/101、含Sn量Wsn19%的合金（合金）1 L：100% ：0%2 L： 0% ：100

23、%3 （脫溶） 0%由固溶溶體中析出另一個(gè)固相的過(guò)程稱(chēng)為脫溶，也即過(guò)飽和固溶體的分解過(guò)程，也稱(chēng)為二次結(jié)晶，二次結(jié)晶析出的相稱(chēng)之為次生相或二次相兩相的比例可由杠桿定律計(jì)算最后組織為： 二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織2022/9/102、共晶合金合金E：共晶轉(zhuǎn)變也是形核和長(zhǎng)大兩個(gè)過(guò)程，兩相交替地形核和長(zhǎng)大，構(gòu)成共晶組織2022/9/103、亞共晶合金合金1 L：100% ：0%2成分為E點(diǎn)的液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變 共晶組織共晶轉(zhuǎn)變前形成的 固溶體時(shí)為初晶或先共晶相。 最后組織： 亞共晶合金冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變演示 2022/9/101 先共晶相2成分為E點(diǎn)的液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變 最后組織： 將先共晶相，共晶

24、相，次生相同時(shí)標(biāo)注在相同中四過(guò)共晶合金合金IV過(guò)共晶合金的金相組織照片2022/9/101、偽共晶在不平衡結(jié)晶條件下，由共晶點(diǎn)附近的亞共晶或過(guò)共晶合金這些非共晶成分的合金所得到的共晶組織稱(chēng)為偽共晶。液態(tài)合金過(guò)冷到兩條液相線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)所包圍的影線(xiàn)區(qū)時(shí)，合金液體對(duì)于相和相都是過(guò)飽和的，完全可以結(jié)晶出又可以結(jié)晶出，形成共晶組織，對(duì)于不平衡結(jié)晶過(guò)程，共晶成分的合金可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉峭耆簿ЫM織，非共晶成分的合金可以轉(zhuǎn)變完全共晶萬(wàn)分的合金。 三、不平衡結(jié)晶及組織可能出現(xiàn)偽共晶和離異共晶的合金2022/9/10在先共晶相數(shù)量較多而共晶組織甚少的情況下，有時(shí)共晶組織中與先共晶相相同的那一相，含依附于先共晶相上生長(zhǎng)，剩下的另一相那么單獨(dú)存在于晶界處，從而使共晶組織的特征消失，這種兩相別離的共晶稱(chēng)為離異共晶2、離異共晶離異共晶Al-50%Sn合金，共晶組織中的Al已并入先共晶Al相，只有Sn被留在晶界處。2022/9/101、比重偏析由組成相與溶液之間密度差異所引起的區(qū)域偏析，稱(chēng)為比重偏析。先共晶相溶液合金組元間密度差相圖結(jié)晶成分間隔結(jié)晶溫度間隔冷 卻 速 度密度差先共晶相上浮，下沉鑄件上下化學(xué)成分不無(wú)均勻比重偏析初晶在液體中上浮，下沉?xí)r間比重偏析四、比重偏析和區(qū)域偏析2022/9/102、區(qū)域偏析 正偏析R01時(shí)，外層的溶