《材料科学基础》课件之第五章----0501材料相结构和相图

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1、第五章材料的相与相图5.1材料相结构5.2二元相图及类型5.3   铁碳合金相图和平衡条件相变5.4   三元相图简介1组元：组成材料最基本的、独立的物质（纯元素、化合物）。材料可由单组元（金属、陶瓷）或多种组元组成。合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属组元组成的具有金属特性的材料。相：合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。23相（phase）体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。①相与相之间存在有明显的界面②界面两端，物质性质有飞跃性的改变③一个体系中可以存在一个或多个相34相数：体

2、系中所含相的数目，记为P。自然界中物质有三种存在形态（s，l，g）气态：一般能无限混合——单相液态：完全互溶——单相不完全互溶——多相固态：一般不能互溶——多相,同素异构体固溶体——单相45.1材料相结构固溶体：以合金中某一组元为溶剂，其他组元为溶质形成的、与溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固相它可在一定成分范围内存在，性能随成分变化。几乎所有金属都可形成固溶体5891011121314151617181920钒2122232425262728293031323334练习：固溶体合金的相图如图所示，试根据相图确定：(a)成分为

3、40%B的合金首先凝固出来的固体成分；(b)若首先凝固出来的固体成分含60%B，合金的成分为多少？(c)成分为70%B的合金最后凝固的液体成分；(d)合金成分为50%B，凝固到某温度时液相含有40%B，固体含有80%B，此时液体和固体各占多少分数？35两相区内，两相的重量可用“杠杆定律”求得。WL+WS=WoWLX1+WSX2=WoX解上面两式得：WL/Wo=ob/ab×100%WS/Wo=oa/ab×100%36373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566

4、6768697071727374757677787980818283848586878889909192939495961.已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态无限互溶，在300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温时为10%，但B不溶于A；在300℃时含40%B的液态合金发生共晶反应，现要求：①作出A-B合金相图；②分析20%A，45%A，80%A合金的结晶过程，并确定室温下组织及相组成物的相对量。思考题972.一个二元共晶反应如下：L(75%B)→α(15%B)+β(95%B)求：①含50%B的合金凝固后：a.初晶α

5、与共晶体（α+β）的质量分数。b.α相与β相的质量分数。②若共晶反应后β初晶和（α+β）共晶各占一半，问该合金成分如何？98①a：wα=42%，w（α+β）=58%b：wα=56%，wβ=44%②85%B1.2.993．画出0.6％C、0.77％C、1.2％C、4.3％C的Fe－C合金从高温缓冷到室温的冷却转变曲线及室温组织示意图，并计算其组织及相组成物的相对百分含量。100101