包晶相圖與其它類型的相圖及二元相圖的分析和使用（V18版）

3-4包晶相圖與其它類型的相圖及二元相圖的分析和使用3-4Peritecticphasediagram，otherphasediagramandanalysisandapplicationofbinaryphasediagram

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iMT23-4Peritecticphasediagram知識回顧：勻晶反應(yīng)-IsomorphousReaction二組元在液態(tài)時完全互相溶解，在固態(tài)時也能互相溶解，并形成無限固溶體的合金系，其相圖稱為勻晶相圖。共晶反應(yīng)-EutecticReaction由一定成分的液相同時結(jié)晶出成分不同、結(jié)構(gòu)不同的兩個固相。

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33-4Peritecticphasediagram包晶相圖：二組元在液態(tài)時完全互溶，在固態(tài)下形成有限固溶體，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的合金系統(tǒng)，其相圖稱為包晶相圖。PeritecticReaction包晶轉(zhuǎn)變：是指一定成分的固相與一定成分的液相相互作用，在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€新固相。

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43-4Peritecticphasediagram一、包晶相圖分析：Pt-Ag合金相圖單相區(qū)：L、α、β；兩相區(qū)：L+α、L+β、α+β；三相區(qū)：L+α+β；水平線PDC：包晶線；P點：包晶轉(zhuǎn)變時，固相α的平衡成分點；C點：包晶轉(zhuǎn)變時，液相L的平衡成分點；D點：包晶點，具有該點成分的合金在恒溫下發(fā)生包晶反應(yīng)，LC+αP→βD.

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53-4Peritecticphasediagram一、包晶相圖分析：Pt-Ag合金相圖包晶轉(zhuǎn)變：是指一定成分的固相與一定成分的液相相互作用，在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€新固相。包晶反應(yīng)是液相L包著固相α，反應(yīng)生成另一種成分的固相β的過程，新相β在L與α的界面形核，并向L和α兩個方向長大。

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63-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織，鉑-銀合金

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織1.合金Ⅰ，Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金1-2：勻晶反應(yīng)L→α；2點：包晶反應(yīng)L+α→β，L和α消耗殆盡；2'-3：二次析出β→αⅡ，室溫組織為β+αⅡ。3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織1.合金Ⅰ，Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金包晶反應(yīng)前，兩相的相對量L+α→β

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織1.合金Ⅰ，Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金室溫組織為β+αⅡ。相組成為α+βEF

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103-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織2.合金Ⅱ，Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.5%-42.5%的Pt-Ag合金1-2：勻晶反應(yīng)L→α；2點：包晶反應(yīng)L+α→β；2-3：二次析出α→βⅡ，β→αⅡ，室溫組織為α+β+αⅡ+βⅡ。

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113-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織3.合金Ⅲ，Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.5%-66.3%的Pt-Ag合金1-2：勻晶反應(yīng)L→α；2點：包晶反應(yīng)L+α→β；2-3：勻晶反應(yīng)L→β；3-4：β組織無變化；4-5二次析出β→αⅡ，室溫組織為β+αⅡ。

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123-4Peritecticphasediagram三、其他包晶相圖L+δ→γδ：b.c.cγ:f.c.c

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram四、包晶偏析包晶轉(zhuǎn)變時，一旦新相將舊的固相包圍，轉(zhuǎn)變就受控于原子在新相中的擴散，而固相中原子擴散要比液相中更困難，所以包晶轉(zhuǎn)變速度非常緩慢。合金在實際冷卻過程中冷卻速度較快，擴散容易不充分。包晶偏析：由于包晶轉(zhuǎn)變不能充分進行而產(chǎn)生化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。包晶偏析在一些包晶轉(zhuǎn)變溫度較低的合金中最易出現(xiàn)。解決辦法：可通過長時間的擴散退火來減少或消除。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram四、包晶偏析解決辦法：可通過長時間的擴散退火來減少或消除。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram五、包晶轉(zhuǎn)變的特點1.包晶轉(zhuǎn)變的形成相依附在初生相上形成；2.包晶轉(zhuǎn)變具有不完全性和不徹底性。。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram六、包晶轉(zhuǎn)變的應(yīng)用1.組織設(shè)計：如設(shè)計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)形成的軟固溶體包于其外層。2.晶粒細(xì)化：包晶反應(yīng)生成細(xì)小化合物，異質(zhì)形核。如在鋁合金中添加少量的鈦（TiAl3).。

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iMT173-4Otherphasediagram一、形成金屬間化合物的相圖1.穩(wěn)定化合物：具有一定的熔點，而且在熔點以下都能保持自身固有的結(jié)構(gòu)而不發(fā)生分解的化合物。如Mg-Si系的Mg2Si，F(xiàn)e-C系的Fe3C。

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183-4Otherphasediagram一、形成金屬間化合物的相圖穩(wěn)定化合物其成分固定，在相圖中是一條垂線，代表一個單相區(qū)，垂足是其成分，頂點是其熔點，結(jié)晶過程如同純金屬，分析相圖時，可把穩(wěn)定化合物當(dāng)作純組元看待。

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193-4Otherphasediagram一、形成金屬間化合物的相圖

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203-4Otherphasediagram一、形成金屬間化合物的相圖2.不穩(wěn)定化合物：指加熱過程中發(fā)生分解的化合物。如K-Na合金相圖中，KNa2加熱至6.9℃分解為L和Na。

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213-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖1.固溶體的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變A組元在不同溫度下，具有α和β1兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)；B組元在不同溫度下，具有α和β2兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)。

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖2.具有共析轉(zhuǎn)變的相圖共析轉(zhuǎn)變是一個固相在恒溫下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗鈨蓚€固相的轉(zhuǎn)變，稱為共析轉(zhuǎn)變-EutectoidReaction.共析轉(zhuǎn)變是固態(tài)相變，共析反應(yīng)的產(chǎn)物是一種機械混合物，稱為共析體-Eutectoid，是許多合金系的重要組織。

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖2.具有共析轉(zhuǎn)變的相圖C為共析點DE為共析線共析相圖與共晶相圖在形狀上很相似，但發(fā)生的反應(yīng)完全不同。共析相圖的分析方法與共晶相圖類似。

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243-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖2.具有共析轉(zhuǎn)變的相圖最常見的共析轉(zhuǎn)變是鐵碳合金中的珠光體轉(zhuǎn)變，γ→α+Fe3Cγ：奧氏體α：鐵素體Fe3C：滲碳體（α+Fe3C）：珠光體

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖2.具有共析轉(zhuǎn)變的相圖鐵碳合金中的珠光體轉(zhuǎn)變，γ→α+Fe3C由于固態(tài)轉(zhuǎn)變過冷度大，因此共析組織比共晶組織細(xì)密。珠光體→

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263-4Otherphasediagram二、具有固態(tài)相變的相圖3.具有包析轉(zhuǎn)變的相圖包析轉(zhuǎn)變是一個固溶體包圍著另一個固相而形成第三個固相的轉(zhuǎn)變。α+β→γ包析轉(zhuǎn)變和包晶轉(zhuǎn)變的相圖形狀、結(jié)晶過程相似。

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273-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相圖的分析方法實際二元相圖通常比較復(fù)雜，可按下列步驟進行分析：1.分清相圖中包括哪些基本轉(zhuǎn)變類型，找三相共存水平線；

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283-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相圖的分析方法實際二元相圖通常比較復(fù)雜，可按下列步驟進行分析：1.分清相圖中包括哪些基本轉(zhuǎn)變類型，找三相共存水平線；

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Metallgraphy3-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相圖的分析方法2.確定相區(qū)；（1）相區(qū)接觸法則：相鄰兩個相區(qū)的相數(shù)差為1。（2）單相區(qū)的確定：a.液相線以上為液相區(qū)；b.靠近純組元的封閉區(qū)是以該組元為基的單相固溶體區(qū)；c.相圖中的垂線可能是穩(wěn)定化合物（單相區(qū)），也可能是相區(qū)分界線；d.相圖中出現(xiàn)成分可變的單相區(qū)是以化合物為基的單相固溶體區(qū)；e.相圖中每條水平線必定與三個單相區(qū)接觸。

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Metallgraphy3-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相圖的分析方法2.確定相區(qū)；（3）兩相區(qū)的確定：兩個單相區(qū)之間夾有一個兩相區(qū)，該兩相區(qū)的兩相由相鄰單相區(qū)的相組成。（4）三相區(qū)的確定：二元相圖的水平線是三相區(qū)，其三個相由相接觸的三個單相區(qū)的相組成。

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