三元合金相图

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1、三元合金相图三元系相图简介相图基本知识三元相图的主要特点——立体图形，主要由曲面构成三元系相图简介垂直轴表示温度。成分表示在棱柱底，通常是一等边三角形。棱柱的每个侧面表示三个二元系统，如AB，BC，AC。（1）是立体图形，主要由曲面构成；（2）可发生四相平衡转变；（3）单、两、三相区均占有一定空间，是变温转变，四相区为恒温水平面。相律：f=C-P+1=3-P+1=4-PP1234f3210完整的三元相图是三维的。在三元系统中可能存在四相平衡。在三元系统中存在三相平衡区域。三元系相图简介第一节三元合金相图的表示方法一、成分三角形三角

2、形中特殊的点和线（1）三个顶点：代表三个纯组元（2）三个边：二元系合金（3）三个边上的点：二元系合金的成分点三角形内任意一点都代表一个三元合金。（1）确定O点的成分1）过O作A角对边的平行线2）求平行线与A坐标的截距得组元A的含量3）同理求组元B、C的含量BCA←A%B%↗C%↘O第一节三元合金相图的表示方法Oa+Ob+Oc=AB=AC=BC=100%A浓度:Oa=Of=CbB浓度:Ob=Od=AcC浓度:Oc=BaBCA第一节三元合金相图的表示方法A浓度:55%B浓度:20%C浓度:25%确定合金的成分I点：A%=60%B%=3

3、0%C%=10%ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘IIIII点：A%=20%B%=50%C%=30%IIIIII点：A%=40%B%=0%C%=60%ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘标出75%A+10%B+15%C的合金课堂练习标出50%A+20%B+30%C的合金ABC908070605040302010102030405060708

4、090102030405060708090←A%B%↗C%↘课堂练习第一节三元合金相图的表示方法二、在成分三角形中具有特定意义的直线成分三角形中特殊的点和线（1）平行于某条边的直线：凡成分位于该线上的材料，其合金所含由此边对应顶点所代表的组元的含量相等。BCA←A%B%↗C%↘PQ课堂练习1）绘出A＝40%的合金ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘2）绘出C＝30%的合金第一节三元合金相图的表示方法（2）通过某一顶点的直线：凡是成分位于

5、该直线上的三元系材料，其合金所含由另两个顶点所代表的两组元的比值是一定值。a1′a2′a1a2c2c1BCA←A%B%↗C%↘DFEABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘绘出C/B＝1/3的合金课堂练习绘出A/C＝1/4的合金第二节三元系平衡相的定量法则问题:如果将两个已知成分的合金熔配到一起,那么,所得到的新的合金的成分是多少?一.直线法则和杠杆定律当温度选定后，三元系的两相共存状态系统的自由度为1。也就是说，两相共存区中的两个平衡相，

6、其中只有一个相的成分可以独立变化，而另一个相的成分随之而改变，如果已知一个平衡相的成分，就可以确定出与之对应的另一平衡相的成分。（1）两平衡相成分的确定——直线法则直线法则(共线法则):三元合金在两相平衡时,合金的成分点和两个平衡相的成分点,必须在同一条直线上.第二节三元系平衡相的定量法则（2）平衡相相对量的确定——杠杆定律用法与二元相同。第二节三元系平衡相的定量法则已知：合金P、Q成分分别为：P：wA=60%，wB=20%，wC=20%；Q：wA=20%，wB=40%，wC=40%；P合金质量占新合金R的75%。解答：RQ/PQ

7、=75%RQ/PQ=R1Q1/P1Q1R1Q1/P1Q1=（R1C-20）/（60-20）=0.75R1C=50%同理：R2A=25%R合金成分：wA=50%，wB=25%，wC=25%；第二节三元系平衡相的定量法则第二节三元系平衡相的定量法则二.重心法则在一定温度下，处于三相共存状态的合金，在此温度下三个平衡相的质量分数可由重心法则求出。重心法则：处于三相平衡的合金，其成分点必位于共轭三角形的重心位置，而且三个平衡相间有如下关系：第三节三元匀晶相图三元系统中三个组元在液态和固态都无限互溶的三元相图叫做三元匀晶相图。具有匀晶转变的

8、三元合金系有：Fe-Cr-V、Cu-Ag-Pb等。一.相图分析A、B、C熔点液相面,固相面单相区,两相区第三节三元匀晶相图二.三元固溶体合金的结晶过程t1:开始从液相结晶出α固溶体，此时液相的成分l1即为合金成分，固相的成分为S1t1~t2：L相不