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《二元相图的基本类型与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、月日第周星期课次备课区备注区§4-2二元相图的基本类型与分析一、匀晶相图匀晶相图：组元在液态、固态均能无限互溶所形成的相图。例如：Cu-NiFe-CrW-Mo相图。1、点、线、区的意义2、合金K的结晶过程1点以上,合金为液相L。1-2之间,合金发生匀晶反应:L→α,2点以下,合金全部结晶为α固溶体最终室温组织：单相a固溶体。3、枝晶偏析固溶体结晶时如果冷却较快,原子扩散不能充分进行。先结晶的树枝晶轴含高熔点组元较多,后结晶的树枝晶枝干含低熔点组元较多。结果造成在一个晶粒内化学成分的分布不均。这种现
2、象称为枝晶偏析。枝晶偏析对材料的机械性能、抗腐蚀性能、工艺性能都不利。生产上为了消除其影响，常把合金加热到高温(低于固相线100℃左右),并进行长时间保温,使原子充分扩散,获得成分均匀的固溶体,这种处理称为扩散退火。二、共晶相图共晶相图：两组元在液态下无限溶解，在固态下不能无限溶解，并有共晶转变的相图。月日第周星期课次备课区备注区例如：Al-SiAl-SnPb-Bi等相图分析：相：α相：Sn溶于Pb中的有限固溶体。β相：Pb溶于Sn中的有限固溶体。主要点、线的含义：d点：共晶点cde水平线:共晶反
3、应线cf线:Sn在Pb中的溶解度线(或α相的固溶线)。合金从高温冷却时,碰到此线，从α相中析出β相。从固态α相中析出的β相称为βII。eg线:Pb在Sn中溶解度线(或β相的固溶线)。合金从高温冷却时,碰到此线,从β中析出αII相。1、平衡结晶过程①成分在fc’之间的合金I的平衡结晶过程1点以上：合金为液相L月日第周星期课次备课区备注区1-2之间：合金发生匀晶反应:L→α,2-3之间：合金全部结晶为α固溶体3点以下：由于Sn在α中的溶解度沿cf线降低,从α中析出βII合金室温组织：α+βII②成分为
4、e点的合金II的平衡结晶过程合金冷却到1点温度（Td）：共晶反应：一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫做共晶反应。共晶反应条件（d点的含义）：温度Td=183℃共晶温度液体成分Sn﹪=61.9﹪共晶成分共晶反应产物：（αc+βe）为共晶体；是两相混合物。共晶相图的普遍规律：凡是共晶成分的液态合金，冷却到共晶温度时，必然出现共晶反应，形成共晶体。成分在ce之间的合金平衡结晶时都会发生共晶反应。Td温度以下：从α中析出βII,从β中析出αII。由于βII和αII同β和α相连在一起,共晶体的形态和
5、成分不发生变化。合金室温组织：（α+β）共晶体③成分在c’d’之间的合金III的平衡结晶过程1点以上：合金为液相L月日第周星期课次备课区备注区1-2之间：合金发生匀晶反应:L→α,α的成分沿ac线变化,L成分沿ad线变化，α逐渐增多,L逐渐减少。当刚冷却到2点时,合金由αC相和Ld组成，发生共晶反应：α相不变化。共晶反应结束时,合金组织为α+(α+β)。2点以下：从α中析出βII,合金室温组织：α+βII+（α+β）④成分在d’e’之间的合金IV的平衡结晶过程合金室温组织：β+αII+（α+β）2
6、、相图表达为组织图f～g之间的合金室温的相：α、β室温的组织：α+βII；α+βII+（α+β）；（α+β）；β+αII+（β+α）；β+αII。为了反映合金在室温时的组织情况，把相图转换为组织图。组织中各个不同形态的组成部分叫做组织组成物月日第周星期课次备课区备注区Pb-Sn合金组织图3、利用杠杆定律计算共晶体的相对量∵且（α+β）在冷却中保持不变∴（α+β）％（室温）=Ld％(Td)三、包晶相图包晶相图：两组元在液态下无限溶解，在固态下不能无限溶解，并有包晶转变的相图。例如：Pt-Ag、Ag-
7、Sn、Sn-Sb合金具有包晶相图1、相图分析：月日第周星期课次备课区备注区相：Ag溶于Pt中的有限固溶体α相;Pt溶于Ag中的有限固溶体β相主要点、线的含义：e点：包晶点e点含义:e点成分的合金冷却到e点所对应的温度(包晶温度)时发生包晶反应：包晶相图的普遍规律：d点成分的L与c点成分的α，在包晶温度时，必然出现包晶反应，形成βe。ced水平线:包晶反应线成分在cd之间的合金平衡结晶时都会发生包共晶反应cf线：Ag在α中的溶解度线eg线：Pt在β中的溶解度线2、平衡结晶过程合金1的平衡结晶过程:1
8、-2之间:L→αα相成分沿ac线变化,L相成分沿ad线变化。冷到2点温度时由αc相Ld相组成。发生包晶反应：2点以下：从β中析出αII室温组织为：β+αII月日第周星期课次备课区备注区四、合金的性能与相图的关系合金的性能取决于它的成分和组织,相图则可反映不同成分的合金在室温时的平衡组织。因此,具有平衡组织的合金的性能与相图之间存在着一定的对应关。1、固溶体中溶质的溶入量越多,晶格畸变越大,则合金的强度、硬度越高。当溶质原子含量大约为50%时,强度、硬度达到极大值。2、两相组织合金的
