杠杆定律在相图中的正确应用

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1、仪年第期物理侧试杠杆定律在相图中的正确应用谢希文北京艘空胶,侧阳天大学,它也摘要杠杆定律可以用来计算处于两相平衡的二元合金中每个相的质分数可以用来估算,不,。二元合金在接近平衡状态下同组织组成物的质分数从而使它具有实用价值应用杠杆定律时,必须遵循。相图的基本规律并使用标准术语关健词相,相,图杠杆定律阅,兀玫石吨。口阴日成以,侧刃加。改】司口妇抽从眨‘丘傲石抽倪肠了目留吹该目间悦司邸,洲》抽吸用两拉如,,目勿留山皿比址侧始蛋抽比,钊。场悦此而加川助阁,犯”,留山山,泪闪砧闭出湘沈肠,钊川双。从山叨即回坛,苗心咨比奴叮侧,飞,如山叹词护司众所周,,知在二元相图中杠杆定律可以用来计算处于两

2、相平衡的二元合金中每个相的质,,、分数它也可以用来计算二元合金在接近平衡状态下不同组织组成物如初生相先共析、、,。,,相共晶体共析体等的质分数从而使它具有使用价值然而在应用杠杆定律时必须遵、“”循相图的基本规律如杠杆定律只能用于两相区二元相图没有三相及三相以上的多相区。等并使用标准术语如相组成物和组织组成物犷问皿的提出、本刊年第期刊载张照煌叶定海所写的《金相学中杠杆定律的应用以下简称《应,用一文中作者声称为用杠杆定律定分析多相区三相及以上相区相图提供了理论依据。“”并给出了具体例证《应用》一文的作者一开始就试图推翻杠杆定律只能用于两相区的正确,“”,结论作者想要确定的多相区中相的成分

3、和其重的关系实际上是要确定合金中不同组织。组成物的质分数杠杆定律在相圈中的正确应用合金中,,后者的相组成物和组织组成物不能混为一谈前者是指合金是由哪几个相组成的。是指合金的显微组织是由哪几个形貌各有其特征的不同部分组成的下面先以人们比较熟悉,口。的亚共析钢和过共析钢为例然后再以亚共晶白铸铁为例加以说明一一稿件收到日期谢希文,男,岁教授物理侧试创年第期,,,图为铁一碳系相图其中实线为亚稳定系即铁一渗碳体系虚线为稳定系即铁一石,。,,墨系这里只讨论铁一渗碳体系由图可以看出在共析反应温度℃以下除了靠近纯,,铁处非常窄小的铁素体单相区外整个铁一渗碳体系都处于铁素体和渗碳体两相区内即这些,,合

4、金的相组成物都是铁素体和渗碳体只是不同成分铁一渗碳体合金中铁素体和渗碳体的质。。量分数各不相同而已图中点碳的质蛋分数为川七芝段,,“「,,卜、、、卜、、、,一于月一端、、·碑口洲翻二妞了一·“,一厂刃了飞闷·目尸户一尹芥尹一一。·“,奥氏不本羚厂一‘产龟奥氏体渗瓦炎体渗碳体二‘,》一。、咋卜、曹厂刃叭荡川,曰尸了。一一一一,一,一一一一一门一铁素体铁舅景体渗碳体⋯一⋯⋯》圈铁碳系相圈,,但是由于凝固过程和随后发生的固态转变不同整个铁一渗碳体系合金的室温显微组织,。,有很大的差异即不同成分区间具有不同的组织组成物例如碳的质量分数为的亚共析钢自奥,氏体单相区缓慢冷却到与线相遇的温度时就要

5、开始析出先共析铁素体到了℃时,,,,剩余奥氏体中碳的质量分数改变到因此要进行共析反应形成共析体即。,,,珠光体在共析反应即将进行前合金位于奥氏体铁素体两相区内根据杠杆定律此时奥氏体的质量分数为二奥氏体二一一或以年第期物理侧试,,这部分奥氏体在共析反应后全部转变为珠光体因此也是此合金中珠光体的质分,数而先共析铁素体的质分数则为,先共析铁素体一或,,由于珠光体是共析反应的产物并由铁素体和渗碳休两个相组成因此不能把珠光体看成。,,,是一个新相此外合金中的铁素体相一部分存在于先共析铁素体中一部分存在于珠光体,,。,中先共析铁索体只是合金的一个组织组成物而不是合金的一个相组成物因此亚共析俐。在

6、共析反应后的组织组成物为先共析铁素体和珠光体,,,共析反应后随着沮度的降低铁素体中碳的饱和质分数也随之减少因此会有三次渗。,碳体自铁素体析出但是在通常的冷却速率下铁素体中碳的质分数很难沿它的固溶度线,因此,,变化三次渗碳体的析出可以忽略不计运用杠杆定律计算其析出也就没有什么实际意义。顺便指出,碳的质量分数在至之间的钢,通常不会形成正常的珠光,,。体共析组织中的铁素体依附于先共析铁素体长大渗碳体则分布在先共析铁素体的晶界显,。,,然这种渗碳体并不是三次渗碳体因此在运用杠杆定律时必须了解钢中各种组织的形成。机制同理,碳,的质分数为的过共析钢在共析反应后的组织组成物为网状的先共析渗,碳体和

7、珠光体二者的质分数分别为先共析渗碳体一一或一珠光体或。这里也没有考虑三次渗碳体的析出现在再来看碳的质量分数为的亚共晶白口铸铁的凝固过程及其在室温下的组织组。,成物当合金冷却到与液相线相交的温度时由液相就要开始形成初生奥氏体并以枝晶的形,。,,式长大液相的成分将沿液相线改变到了℃液相的成分到达共晶点因此将进行共,,晶反应直到凝固完毕反应产物即共晶体是由奥氏体与渗碳体两相组成的混合物又称莱氏。,体根据杠杆定律初生奥氏体和莱氏体的质分数分别为二初生奥氏体一一或一