李劼老师讲课文稿

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1、第二章冶金熔体的相平衡图2.1三元系相图基础知识2.2熔渣的相平衡图2.3熔盐的相平衡图2.4熔锍的相平衡图2.1.1相律及二元系相图回顾2.1.2三元系的组成表示法一、浓度三角形二、浓度三角形的性质2.1.3三元系相图的表示法一、立体状态图二、平面投影图三、等温截面图2.1.4三元系相图的基本类型2.1三元系相图基础知识回顾——相律f=c–+2对于不包含气相或气相可忽略的体系（即凝聚体系）：f=c–+1对于三元凝聚体系：f=4–当=4时，f=0（最多四相共存，自由度数为零）当=1时，f=3（

2、只有一相存在，自由度数最大）三元系的组成表示法——浓度三角形等边三角形三条边被均分为一百等分，代表质量（或摩尔）百分数；三个顶点表示三个纯组分A、B、C；三条边分别代表三个二元系，组成表示法与二元系一样；三角形内的任意点都表示一个含有A、B、C三个组分的的三元系组成。BCA三元系的组成表示法——浓度三角形BCAcabP三元系的组成表示法——浓度三角形BCAabcP三元系的组成表示法——浓度三角形BCAabcP三元系的组成表示法——浓度三角形浓度三角形的性质等含量规则等比例规则ABCII'J'JK'Kac

3、ABCb1P1P2P3b2b3c1c2c3F浓度三角形的性质背向规则直线规则（及杠杆原理）ABCPNMABCPLS浓度三角形的性质重心原理交叉位规则ABCPQNMSBCAMQNPSGH三元系相图的表示法立体状态图平面投影图等温截面图ABCtatctcE1e2E3E2e3e1EeABCE1E3E2ABCE1E3E2虽然大多数实际三元系的相图非常复杂，但它们都是由一些基本的三元系相图组合而成；一致熔融根据体系中化合物的性质不一致熔融完全不互溶以及组分在液相和固相中溶解情况部分互溶完全互溶可将三元系相图分为下

4、列五种基本类型：2.1.4三元系相图的基本类型固相完全互溶型三元系相图具有液相分层的三元系相图低共熔型三元系相图生成一致熔融化合物的三元系相图生成不一致熔融化合物的三元系相图简单低共熔型三元系相图特点三组分从液相分别析晶；不形成固溶体；不生成化合物；无液相无分层现象。ABCtatctcE1e2E3E2e3e1Ee三元相图与二元相图的关系ABCtatctbE1e2E3E2e3e1EeABCEE1E3E2aabcbc简单低共熔型三元系立体状态图面、线、点、空间的意义液相面（f=2）界线（f=1）无变点（f=

5、0）空间区域（f=1～3）f=3–＋1=4–ABCtatctbE1e2E3E2e3e1Ee平面投影图ABCE1E3E2EABCtatctbE1e2E3E2e3e1Ee带等温线的平面投影图ABCtatctbE1e2E3E2e3e1EeABCE1E3E2t2t1t3t5t4t5t5t4t4t3t3t2等温截面图ABCE1E3E2ABCtatctbE1e2E3E2e3e1Ee冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2Mtm在tm温度以上时，体系只有液相，液相组成点（液相点）与原始体系组成点（体系点）M重合

6、。E冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MtmABCtatctbE1e2E3E2e3e1EeME冷却曲线液相点固相点ABCE1E3E2Mtm纯粹是液相的冷却E冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MFtmE液相点沿着AM延长线朝离开A点的方向变化背向规则（或等比例规则）当温度低于t1时，A晶体开始析出：L→A液相点如何变化（移动）？冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MtmE杠杆原理假定体系温度降低至tg时，液相点达到g点，析出的A晶体的量与原始熔体的质量存在怎样的关系？tgg析出的A晶

7、体的质量Mg=原始熔体质量Ag冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MtmEABCtatctbE1e2E3E2e3e1EeMgtgg冷却曲线液相点固相点ABCE1E3E2MtmEtgF在液相点到达E1E界线上的F点之前，固相点在A点不变（L→A）。冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MF当液相点到达E1E界线上的F点时，体系中将发生二元低共熔反应：L→A+B液相点沿着二元低共熔线E1E向三元低共熔点E的方向变化。固相点将离开A点沿着AB连线移动。E冷却过程分析ABCtatctbE1e2E3E2

8、e3e1EeMFq液相点固相点ABCE1E3E2MFE冷却曲线液相点固相点ABCE1E3E2MFE同样可以应用杠杆原理计算液相点到达某点（g）时，析出的A、B混合晶体的质量与原始熔体质量的比例。析出的A、B混合晶体的质量Mg=原始熔体质量kg液相点固相点ABCE1E3E2MFEgk冷却过程分析液相点固相点ABCE1E3E2MFqE当体系冷却到低共熔温度TE时，体系中发生三元低共熔反应：L→A+B+C体系进入四相平衡状态，f=0温度不变