工程材料课件 第三章 材料的凝固与相图.ppt

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1、Ch4二元合金§1合金的相结构§2二元合金相图§3相图与性能的关系1一、固溶体合金组元相（P32）§1合金的相结构置换固溶体2一、固溶体置换固溶体导致晶格畸变__固溶强化§1合金的相结构3间隙固溶体当d/D<0.59时§1合金的相结构4置换固溶体与间隙固溶体的比较：晶格畸变有限固溶与无限固溶固溶强化形成条件不同§1合金的相结构5二、化合物化合物：具有复杂的晶格、熔点高、硬而脆；使材料强度、硬度提高；塑性、韧度下降正常价化合物电子化合物间隙化合物§1合金的相结构6§1合金的相结构7§1合金的相结构8相图：组元：合金系：相平衡：相图：基本概念〔P37〕§2

2、二元合金相图9一、二元相图的建立金相法膨胀法电阻法热分析法（以Cu-Ni系相图为例）：配制一系列成分不同的Cu-Ni合金；测定上述合金的冷却曲线找出各合金的临界点以温度为纵坐标、以成分为横坐标的图中，将各临界点连接起来即得到Cu-Ni合金相图§2二元合金相图10匀晶相图§2二元合金相图11二、匀晶相图匀晶相图特点：液态、固态均无限互溶同类：Cu-Ni、Cu-Au、Au-Ag、Fe-Cr等§2二元合金相图12相图分析典型的点:典型的线:典型的区:结晶过程:杠杆定律:§2二元合金相图13匀晶相图结晶过程分析：冷却曲线＋结晶过程L+§2二元合金相图14杠杆定

3、律：组成相相对量的计算方法假设：合金的总量为1QL＝(x/-K)/(x/-x)QS＝(K-x)/(x/-x)类似于杠杆定律则：QL＋QS＝1QL*x＋QS*x/=1*K§2二元合金相图15杠杆定律的表示形式QLQSKxx/§2二元合金相图16晶内偏析：一个晶粒内化学成分不均匀的现象Cu-Ni合金的铸态组织示意图§2二元合金相图17三、共晶相图共晶相图：液态无限互溶，有共晶转变，形成共晶组织相图分析：点、线、区结晶过程：冷却曲线、组织转变§2二元合金相图18相图分析：点、线、区点：线：区：§2二元合金相图19共晶相图：共晶、亚共晶、过共晶§2二元合金

4、相图20结晶过程：共晶合金冷却曲线组织转变§2二元合金相图21结晶过程：亚共晶合金冷却曲线组织转变§2二元合金相图22结晶过程：过共晶合金冷却曲线组织转变思考题！§2二元合金相图23结晶过程：小于亚共晶成分合金(IV)冷却曲线组织转变§2二元合金相图24组织和相的关系相P32组织P43§2二元合金相图25比重偏析比重偏析：因比重不同而造成的化学成分不均匀的现象铸件上下部分的化学成分不一样§2二元合金相图防止措施：在浇注时进行搅拌26§2二元合金相图Pb-Sn共晶合金（I）的显微组织27四、包晶相图包晶相图：Le+cd相图分析：点、线、面、区结晶

5、过程：冷却曲线、组织转变§2二元合金相图28包晶偏析包晶偏析：由于包晶转变不能充分进行而产生的化学成分不均匀的现象。§2二元合金相图29五、共析相图§2二元合金相图cd＋eS1S2+S330一、合金形成单相固溶体§3相图与性能的关系Fig.4-21固溶体合金的力学性能、物理性质与合金成分的关系纯金属与合金的差别31二、当合金形成两相混合物§3相图与性能的关系HRCb32课后作业：P5(Ch3)第8题、第10题、第12题、课内作业：下一页第1题331．如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小：⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵

6、高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用震动与不采用震动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。2．分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。3．为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金、要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？习题34第10题含28％锡，在相应温度下，有哪些相，并求相的相对量①高于300℃②刚冷到183℃，共晶转变尚未开始③在183℃，共晶转变完毕④冷至室温。35L+α②刚冷到183℃，共晶转变尚未开始36a+(a+b)a+b③在183℃，共晶转变完毕37(a+b)+aⅡ+bⅡa+b④

7、冷至室温3812.一个二元共晶反应如下：L(75%B)a3940