金屬材料及熱處理 課件 項(xiàng)目二 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶認(rèn)知

項(xiàng)目二金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶認(rèn)知任務(wù)一認(rèn)識(shí)金屬的晶體結(jié)構(gòu)任務(wù)二認(rèn)識(shí)純金屬的結(jié)晶

任務(wù)三認(rèn)識(shí)合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖任務(wù)四認(rèn)識(shí)合金性能與相圖的關(guān)系任務(wù)一認(rèn)識(shí)金屬的晶體結(jié)構(gòu)一

晶體與非晶體

固體物質(zhì)按其內(nèi)部原子或分子排列方式的不同，可分為晶體和非晶體兩大類(lèi)。晶體是指材料內(nèi)部的原子或分子按一定規(guī)律規(guī)則排列的物質(zhì)，如金剛石、水晶、氯化鈉等。晶體具有固定的熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)，具有各向異性。非晶體是指材料內(nèi)部的原子或分子無(wú)規(guī)則地堆積在一起的物質(zhì)，如瀝青、松香、玻璃等。非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)，表現(xiàn)出各向同性。

二

金屬的晶體結(jié)構(gòu)

1.晶體結(jié)構(gòu)（1）晶格晶格：抽象的、用來(lái)描述原子在晶體中排布規(guī)律的空間格架。節(jié)點(diǎn)：晶格中直線(xiàn)的交點(diǎn)。晶格的結(jié)點(diǎn)為金屬原子(或離子)振動(dòng)平衡中心的位置。（2）晶胞晶胞：晶格中能完全反映該晶格特征的最小幾何單元。晶胞在三維空間作周期性重復(fù)排列即構(gòu)成晶格。（3）晶格常數(shù)晶格常數(shù)：晶胞中各棱邊的長(zhǎng)度。晶胞的幾何特征可以用晶胞的三條棱邊長(zhǎng)a、b、c和三條α、β、γ等六個(gè)參數(shù)來(lái)描述。當(dāng)晶格常數(shù)a=b=c，且棱邊夾角α=β=γ=90°時(shí)，這種晶胞稱(chēng)為簡(jiǎn)單立方晶胞，具有簡(jiǎn)單立方晶胞的晶格稱(chēng)為簡(jiǎn)單立方晶格。金屬的晶格常數(shù)一般為(1～7)×10-10m。（4）晶面和晶向晶面：晶體中通過(guò)原子中心的平面。晶向：通過(guò)原子中心的直線(xiàn)所代表的晶格空間的方向。在同一晶格的不同晶面和晶向上，原子排列的密度不同，使得原子結(jié)合力不同，從而在不同的晶面和晶向上顯示出不同的性能，使晶體具有各向異性。2.常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)（1）體心立方晶格晶胞中，立方體的八個(gè)頂角和中心各有一個(gè)原子，原子在立方體對(duì)角線(xiàn)上緊密排列。一個(gè)體心立方晶胞所含的原子數(shù)為：2個(gè)。

（2）面心立方晶格晶胞中，立方體的八個(gè)頂角和六個(gè)面的中心各有一個(gè)原子，原子在每個(gè)面對(duì)角線(xiàn)上緊密排列。一個(gè)面心立方晶胞所含的原子數(shù)為：4個(gè)。（3）密排六方晶格晶格常數(shù)用正六邊形的邊長(zhǎng)a和柱體的高c來(lái)表示，且c/a=1.633，兩相鄰側(cè)面之間的夾角為120°,側(cè)面與底面之間的夾角為90°。一個(gè)密排六方晶胞所含的原子數(shù)為：6個(gè)。

三

金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)

晶體內(nèi)部晶格位向完全一致的晶體稱(chēng)為單晶體。實(shí)際使用的金屬材料都是由許許多多的小晶體組成的，稱(chēng)為多晶體。這種外形不規(guī)則的顆粒狀的小晶體稱(chēng)為晶粒，晶粒與晶粒之間的界面稱(chēng)為晶界。由于各晶粒的位向是任意的，其性能是位向不同晶粒的平均值，表現(xiàn)出各向同性的特點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“偽各向同性”。1.點(diǎn)缺陷

點(diǎn)缺陷是指在空間三維尺寸上都很小的，不超過(guò)幾個(gè)原子直徑的缺陷。（1）空位在晶體的晶格中,某些結(jié)點(diǎn)未被原子占有，這種空缺的位置稱(chēng)為空位。（2）間隙原子位于晶格間隙之中的多余原子稱(chēng)為間隙原子。（3）置換原子金屬中的異類(lèi)原子占據(jù)了晶格中的節(jié)點(diǎn)位置，代替了金屬原來(lái)的原子，則這種異類(lèi)原子稱(chēng)為置換原子。

由于點(diǎn)缺陷的存在，使其周?chē)脑悠x了原來(lái)的平衡位置，晶格發(fā)生變形，這種現(xiàn)象稱(chēng)為晶格畸變，對(duì)于金屬?gòu)?qiáng)化起著重要作用。晶格中的空位和間隙原子總是處于不停的運(yùn)動(dòng)和變化之中，是金屬中原子擴(kuò)散的主要方式之一。

2.線(xiàn)缺陷線(xiàn)缺陷是指空間兩維尺寸都很小而第三維尺寸很大的缺陷。主要是指在晶體中某部位出現(xiàn)一列或數(shù)列原子發(fā)生有規(guī)律的錯(cuò)排現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為位錯(cuò)。晶體中的位錯(cuò)主要有刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)兩種。

（1）刃型位錯(cuò)

在晶體ABC晶面的E點(diǎn)以上，多出一個(gè)垂直方向的原子面，使得晶體上下兩部分產(chǎn)生錯(cuò)排現(xiàn)象，這個(gè)多余的原子面猶如刀刃一樣插入晶體，在刃口EF附近形成缺陷，稱(chēng)為刃型位錯(cuò)，EF線(xiàn)稱(chēng)為刃型位錯(cuò)線(xiàn)。（2）螺型位錯(cuò)

在晶體ABCD晶面上，左右兩部分的原子排列上下錯(cuò)動(dòng)了一個(gè)原子的距離，使不吻合的過(guò)渡區(qū)域（BC線(xiàn)附近區(qū)域）的原子排列呈螺旋狀，故稱(chēng)螺型位錯(cuò)，BC線(xiàn)稱(chēng)為螺型位錯(cuò)線(xiàn)。位錯(cuò)的存在使得其附近區(qū)域產(chǎn)生嚴(yán)重的晶格畸變，是強(qiáng)化金屬的重要方式之一，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)及其密度的變化對(duì)金屬的性能、塑性變形過(guò)程等都起重要作用。3.面缺陷面缺陷是指在空間兩維方向上尺寸都很大而第三維尺寸很小的呈面狀分布的缺陷。金屬晶體中的面缺陷主要是指晶界和亞晶界。（1）晶界實(shí)際金屬為多晶體，相鄰晶粒之間的晶格位向是不同的，位向差一般大于10o～15o，稱(chēng)為大角度晶界。（2）亞晶界

一般晶粒內(nèi)部也是由許多位向相差很小的亞晶粒組成的。亞晶粒之間的邊界稱(chēng)為亞晶界。由于晶界和亞晶界處的原子排列極不規(guī)則，晶格畸變程度很大，而且位錯(cuò)密度很高，在常溫下對(duì)金屬的塑性變形起阻礙作用，使得晶界處具有較高的強(qiáng)度和硬度。

晶粒越細(xì)，晶界和亞晶界越多，金屬?gòu)?qiáng)度和硬度就越高。細(xì)化晶粒是強(qiáng)化金屬的一個(gè)重要手段。任務(wù)二

認(rèn)識(shí)純金屬的結(jié)晶金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過(guò)程稱(chēng)為結(jié)晶。一

純金屬的冷卻曲線(xiàn)和過(guò)冷度

冷卻曲線(xiàn)是純金屬的結(jié)晶時(shí)溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)，通常用熱分析法進(jìn)行測(cè)量。

純金屬在冷卻速度極其緩慢的條件下測(cè)得的結(jié)晶溫度稱(chēng)為理論結(jié)晶溫度(T0)。金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)冷。理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱(chēng)為過(guò)冷度，用ΔT表示，即ΔT=T0-T1。過(guò)冷度與冷卻速度有關(guān)。金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，過(guò)冷度就越大，其實(shí)際結(jié)晶溫度也就越低。金屬結(jié)晶之所以要在一定過(guò)冷度下進(jìn)行，是由液相和固相的自由能差決定的。只有在過(guò)冷的條件下，固相自由能才小于液相自由能，液相才能自發(fā)地向固相轉(zhuǎn)變，即開(kāi)始結(jié)晶。過(guò)冷度ΔT越大，液相與固相的自由能差ΔE也越大，結(jié)晶的推動(dòng)力就越大。二

純金屬的結(jié)晶過(guò)程1.晶核的形成

金屬結(jié)晶時(shí)，首先由液態(tài)金屬內(nèi)部生成一些極細(xì)小晶體作為結(jié)晶的核心，這些細(xì)小晶體稱(chēng)為晶核。

（1）自發(fā)形核當(dāng)溫度降到結(jié)晶溫度以下時(shí)，液態(tài)金屬中的短程有序原子集團(tuán)變得穩(wěn)定，不再消失，成為結(jié)晶核心，這一過(guò)程稱(chēng)為自發(fā)形核。由液態(tài)金屬內(nèi)部自發(fā)形成的晶核稱(chēng)為自發(fā)晶核。

（2）非自發(fā)形核實(shí)際金屬中往往含有許多雜質(zhì)，當(dāng)液態(tài)金屬降到一定溫度后，這些固態(tài)的雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)可附著金屬原子，成為結(jié)晶核心，這一過(guò)程稱(chēng)為非自發(fā)形核。依附于雜質(zhì)而形成的晶核稱(chēng)為非自發(fā)晶核。

在液態(tài)金屬中，自發(fā)形核和非自發(fā)形核是同時(shí)存在的，但實(shí)際金屬結(jié)晶時(shí)往往以非自發(fā)形核為主，它起著優(yōu)先和主導(dǎo)作用。2.晶核的長(zhǎng)大晶核的長(zhǎng)大的實(shí)質(zhì)就是原子由液體向固體表面的轉(zhuǎn)移。（1）平面長(zhǎng)大當(dāng)過(guò)冷度很小或在平衡狀態(tài)時(shí)，金屬晶體以其結(jié)晶表面向前平行推移的方式長(zhǎng)大。在長(zhǎng)大過(guò)程中，晶體一直保持著規(guī)則的形狀，直到與其他晶體接觸后，規(guī)則的外形才被破壞。

（2）樹(shù)枝狀長(zhǎng)大當(dāng)過(guò)冷度較大，尤其是液態(tài)金屬中存在非自發(fā)形核時(shí)，金屬晶體常以樹(shù)枝狀的形式長(zhǎng)大。在晶核長(zhǎng)大的初期，晶體的外形是較為規(guī)則的。但隨著晶體的繼續(xù)長(zhǎng)大，晶體的棱角和棱邊由于散熱條件優(yōu)越而優(yōu)先生長(zhǎng)，成為伸入到液體中的晶枝。結(jié)晶后得到的是樹(shù)枝狀的晶體，稱(chēng)為枝晶。三

晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能的影響金屬結(jié)晶后是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小對(duì)金屬力學(xué)性能有很大的影響。晶粒大小通常用單位截面積上晶粒數(shù)目或晶粒的平均直徑來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)，晶粒越細(xì)小，則金屬的強(qiáng)度越高，同時(shí)塑性和韌性也越好。細(xì)化晶?？梢蕴岣呓饘俚牧W(xué)性能，這種方法稱(chēng)為細(xì)晶強(qiáng)化。

四

影響晶粒大小的因素及晶粒大小的控制1.影響晶粒大小的因素金屬結(jié)晶后的晶粒大小主要取決于形核速率和長(zhǎng)大速率。形核率是指單位時(shí)間內(nèi)在單位體積液態(tài)金屬中產(chǎn)生的晶核數(shù)，長(zhǎng)大率是指單位時(shí)間內(nèi)晶核長(zhǎng)大的線(xiàn)速度。形核率越大，單位體積中所生成的晶核數(shù)目越多，晶粒就越細(xì)??；若形核率一定，長(zhǎng)大率越小，則結(jié)晶時(shí)間越長(zhǎng)，生成的晶核越多，晶粒也越細(xì)小。2.晶粒大小的控制（1）增大金屬的過(guò)冷度當(dāng)過(guò)冷度較小時(shí)，形核率增加速度小于長(zhǎng)大率；隨著過(guò)冷度的增大，形核率比長(zhǎng)大率增大得更快，使晶粒細(xì)化；當(dāng)過(guò)冷度過(guò)大或溫度過(guò)低時(shí)，形核率和長(zhǎng)大率反而下降。增大過(guò)冷度的方法主要是提高液態(tài)金屬的冷卻速度。（2）變質(zhì)處理在澆注前向液體金屬中加入某些物質(zhì)，形成大量分散的固體質(zhì)點(diǎn)，增加非自發(fā)晶核的數(shù)量，使晶粒得到細(xì)化。加入的物質(zhì)稱(chēng)為變質(zhì)劑，如向鑄鐵液中加入的硅鐵、硅鈣、硅鈣鋇合金。（3）振動(dòng)或攪拌采用機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)或電磁攪拌等方法，促使液態(tài)金屬劇烈運(yùn)動(dòng)，造成正在生長(zhǎng)中的較大的樹(shù)枝狀晶體折斷、破碎，破碎的晶枝又成為新的晶核，增大了形核率，使晶粒細(xì)化。任務(wù)三認(rèn)識(shí)合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖一

合金的相結(jié)構(gòu)

1.合金的基本概念（1）合金由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素，通過(guò)熔化或其他方法結(jié)合在一起的具有金屬特性的物質(zhì)。（2）組元組成合金的最基本的獨(dú)立的物質(zhì)叫做組元。組元可以是組成合金的元素，也可以是穩(wěn)定的化合物。（3）合金系由兩個(gè)或兩個(gè)以上組元按不同比例配制成的一系列不同成分的合金，這一系列合金構(gòu)成一個(gè)合金系統(tǒng)，稱(chēng)為合金系。（4）相合金中具有相同化學(xué)成分、相同晶體結(jié)構(gòu)并有界面與其它部分分開(kāi)的均勻組成部分稱(chēng)為相。（5）組織通過(guò)肉眼、放大鏡或顯微鏡等所觀察到的材料內(nèi)部的微觀形貌圖象稱(chēng)為組織。用肉眼或放大鏡觀察到的組織稱(chēng)為宏觀組織，在光學(xué)或電子顯微鏡下觀察到的組織稱(chēng)為顯微組織。（6）結(jié)構(gòu)晶體中原子的排列方式稱(chēng)為結(jié)構(gòu)。

2.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)。

（1）固溶體在固態(tài)下合金組元之間相互溶解形成的均勻的相稱(chēng)為固溶體。固溶體是單相，其晶格類(lèi)型與其中某一組元相同，該組元稱(chēng)為溶劑，另一組元稱(chēng)為溶質(zhì)。按溶質(zhì)原子在溶劑晶格中存在的位置不同，固溶體可分為置換固溶體和間隙固溶體兩類(lèi)。

①置換固溶體溶質(zhì)原子代替了部分溶劑原子而占據(jù)了溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)位置的固溶體。按溶質(zhì)原子在溶劑中的溶解度不同，置換固溶體可分為有限固溶體和無(wú)限固溶體兩種。

形成置換固溶體時(shí)，溶質(zhì)在溶劑中的溶解度主要取決于兩者在周期表中的相互位置、晶格類(lèi)型和原子半徑差。②間隙固溶體是溶質(zhì)原子嵌入溶劑晶格的間隙內(nèi)形成的固溶體。隨著溶質(zhì)原子的溶入，晶格將發(fā)生畸變，增大了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使金屬的滑移變形更加困難，從而提高固溶體的強(qiáng)度和硬度。這種通過(guò)溶入溶質(zhì)原子，使固溶體的強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象稱(chēng)為固溶強(qiáng)化。（2）金屬化合物合金組元相互作用形成的具有金屬特性的新相稱(chēng)為金屬化合物。一般可用分子式來(lái)表示。當(dāng)金屬化合物呈細(xì)小顆粒狀均勻分布在固溶體基體上時(shí)，使合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨性提高，而對(duì)塑性和韌性影響不大，這一現(xiàn)象稱(chēng)為彌散強(qiáng)化。①正常價(jià)化合物指嚴(yán)格遵守原子化合價(jià)規(guī)律的化合物，如Mg2Sn、Mg2Si、ZnS等。②電子價(jià)化合物指不遵守一般的化合價(jià)規(guī)律，但按一定電子濃度化合的化合物，如CuZn、FeAl、Cu5Zn8、CuZn3等。③間隙化合物指由原子直徑較大的過(guò)渡族金屬元素和原子直徑較小的非金屬元素形成的化合物，如VC、WC、Fe3C、Cr7C3、Cr23C6等。Fe3C是一種具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的間隙化合物，通常稱(chēng)為滲碳體。二

二元合金相圖合金相圖是表示合金系在平衡條件下合金的成分、溫度與合金狀態(tài)之間關(guān)系的圖解，也稱(chēng)為平衡圖或狀態(tài)圖。平衡是指在一定條件下合金系中參與相變過(guò)程的各相的成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化所達(dá)到一種狀態(tài)。此時(shí)合金系的狀態(tài)穩(wěn)定，不隨時(shí)間改變。合金在極其緩慢冷卻的條件下的結(jié)晶過(guò)程，一般可以認(rèn)為是平衡的結(jié)晶過(guò)程。

用熱分析法建立銅鎳合金相圖的步驟：（1）配制一系列不同成分的銅鎳合金；（2）用熱分析法分別測(cè)定各成分合金的冷卻曲線(xiàn)；（3）根據(jù)冷卻曲線(xiàn)上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或平臺(tái)溫度，確定各合金的相變點(diǎn)；（4）將各成分合金的相變點(diǎn)分別標(biāo)注在成分-溫度的坐標(biāo)圖中，并連接意義相同的相變點(diǎn)，得到銅鎳二元合金相圖。三

二元合金相圖的基本類(lèi)型1.勻晶相圖合金的兩組元在液態(tài)和固態(tài)均能無(wú)限互溶的合金相圖稱(chēng)為勻晶相圖。具有這類(lèi)相圖的二元合金系主要有Cu-Ni、Au-Ag、Fe-Cr、Fe-Ni等。這類(lèi)合金結(jié)晶時(shí)，都會(huì)由液相結(jié)晶出單相固溶體，這種結(jié)晶過(guò)程稱(chēng)為勻晶轉(zhuǎn)變。

（1）相圖分析A點(diǎn)為純銅熔點(diǎn)(1083℃)，B點(diǎn)為純鎳熔點(diǎn)(1452℃)。ACB線(xiàn)為合金開(kāi)始結(jié)晶的溫度線(xiàn)，稱(chēng)為液相線(xiàn)；ADB線(xiàn)為合金結(jié)晶終了的溫度線(xiàn)，稱(chēng)為固相線(xiàn)。液相線(xiàn)以上為液相區(qū)，用L表示；固相線(xiàn)以下為固相區(qū)，合金全部形成均勻的單相固溶體，用α表示；液相線(xiàn)與固相線(xiàn)之間為液相與固相共存的區(qū)域，稱(chēng)為兩相區(qū)，用（L+α）表示。（2）合金的結(jié)晶過(guò)程以wNi=60%的銅鎳合金為例進(jìn)行分析：在t1溫度時(shí)，開(kāi)始從成分為L(zhǎng)1(wNi=60%)的液相中結(jié)晶出的是成分為α1的固溶體；溫度降至t2時(shí)，通過(guò)原子擴(kuò)散，固溶體的成分沿固相線(xiàn)變化為α2，液相的成分則沿液相線(xiàn)變化為L(zhǎng)2；溫度進(jìn)一步降至t3時(shí)，結(jié)晶終了，全部轉(zhuǎn)變?yōu)槌煞峙c原合金相同的α3(wNi=60%)的固溶體。（3）晶內(nèi)偏析在實(shí)際生產(chǎn)中，由于冷卻速度較快，原子來(lái)不及充分?jǐn)U散，使晶粒內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，稱(chēng)為晶內(nèi)偏析；由于晶粒通常是以樹(shù)枝狀方式長(zhǎng)大的，故又稱(chēng)枝晶偏析。在銅鎳合金的實(shí)際結(jié)晶過(guò)程中，先結(jié)晶的樹(shù)枝狀晶軸含高熔點(diǎn)的鎳較多，而后結(jié)晶的分枝及枝間部分則含低熔點(diǎn)的銅較多，造成晶粒內(nèi)呈現(xiàn)出心部鎳含量較多，表層鎳含量較少。2.共晶相圖合金的兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，在固態(tài)有限互溶，且在結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變所形成的相圖，稱(chēng)為共晶相圖。具有這類(lèi)相圖的二元合金系主要有：Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Cu、Al-Si等。這類(lèi)合金結(jié)晶時(shí)，在一定溫度(共晶溫度)下，從具有一定成分的液相中同時(shí)結(jié)晶出兩種不同的固相，這種結(jié)晶過(guò)程稱(chēng)為共晶轉(zhuǎn)變或共晶反應(yīng)。（1）相圖分析

A點(diǎn)為純鉛熔點(diǎn)，B點(diǎn)為純錫熔點(diǎn)；C點(diǎn)為共晶點(diǎn)，其成分為wSn=61.9%，溫度為183℃。具有共晶成分的液態(tài)合金在共晶溫度(183℃)將發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，同時(shí)結(jié)晶出E點(diǎn)成分的α相和F點(diǎn)成分的β相。

183℃

LC

?αE+βF

共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為兩個(gè)固相的機(jī)械混合物，稱(chēng)為共晶體。ACB線(xiàn)為液相線(xiàn)，AECFB線(xiàn)為固相線(xiàn)；ED線(xiàn)為錫在鉛中的固溶線(xiàn)，F(xiàn)G線(xiàn)為鉛在錫中的固溶線(xiàn)。水平線(xiàn)ECF為共晶轉(zhuǎn)變線(xiàn)，成分在EF范圍內(nèi)的合金平衡結(jié)晶時(shí)都會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)。合金系有L、α和β三個(gè)相，L為鉛錫合金形成的液相，α相為錫溶于鉛中的固溶體，β相為鉛溶于錫中的固溶體。相圖中有L、α和β三個(gè)單相區(qū)，(L+α)、(L+β)、(α+β)三個(gè)雙相區(qū)。（2）典型合金的結(jié)晶過(guò)程①合金Ⅰ1點(diǎn)以上

合金為液相；1～2點(diǎn)

合金從1點(diǎn)開(kāi)始結(jié)晶出α固溶體，到2點(diǎn)全部結(jié)晶為α固溶體；2～3點(diǎn)

α固溶體不發(fā)生任何結(jié)構(gòu)變化；3點(diǎn)以下從3點(diǎn)開(kāi)始，將從α相中不斷析出β相。合金的室溫組織為α+βⅡ。②

合金Ⅱ合金Ⅱ?yàn)楣簿С煞?wSn=61.9%)，當(dāng)液態(tài)合金冷卻到1點(diǎn)(183℃)時(shí)，將發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，同時(shí)結(jié)晶出αE和βF固溶體。

183℃

LC

?αE+βF

共晶轉(zhuǎn)變是在恒溫(183℃)下進(jìn)行的，直到液相全部消失為止。合金Ⅱ的室溫組織全部為共晶體(α+β)。③

合金Ⅲ1點(diǎn)以上

合金為液相；1～2點(diǎn)

合金從1點(diǎn)開(kāi)始發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變，結(jié)晶出α固溶體。到2點(diǎn)時(shí)，剩余液相將發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，合金組織為初生α固溶體和共晶體(α+β)。2點(diǎn)以下初生α相中將不斷析出βⅡ相。合金Ⅲ的室溫組織為α+βⅡ+(α+β)。3.包晶相圖合金的兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，在固態(tài)有限互溶，且在結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生包晶反應(yīng)所形成的相圖，稱(chēng)為包晶相圖。由一種液相與一種固相在恒溫下相互作用而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固相，這種結(jié)晶過(guò)程稱(chēng)為包晶轉(zhuǎn)變或包晶反應(yīng)。圖中e點(diǎn)為包晶點(diǎn)，e點(diǎn)對(duì)