共晶包晶相图.ppt

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1、7.3.2共晶相图及其合金的凝固17.3二元相图分析1.匀晶相图和固溶体凝固2.共晶相图及合金凝固3.包晶相图及合金凝固4.溶混间隙相图与调幅分解5.二元合金相图分析实例21.匀晶相变：特点：液固两组元无限互溶！2.固溶体平衡凝固三个过程：①液相内扩散过程②固相的继续长大，③固相内的扩散过程3.固溶体非平衡凝固分析;(1)固相、液相的平均成分线随冷却速度发生变化，液相线的偏离程度＜固相线。(2)先结晶部分富含高熔点组元，后结晶部分富低熔点组元。(3)非平衡凝固的终结T低于平衡凝固时的终止T。匀晶相图复习由液相直接结晶出单相固溶体

2、的过程37.3.2共晶相图和固溶体凝固共晶相图共晶合金的平衡凝固共晶合金的非平衡凝固4Pb－Sn共晶相图共晶转变：LE→αM+βN57.3.2共晶相图及合金凝固共晶相图的概念组成共晶相图的两组元相互作用的特点：1）液态下两组元能无限互溶，2）固态下只能部分互溶(形成有限固溶体或化合物)，甚至有时完全不溶，并具有共晶转变67.3.2共晶相图及合金凝固所谓共晶转变所得到两固相的混合物称为共晶组织(体)。具有共晶转变的相图称为共晶相图。属于二元共晶相图的合金有：Pb－Sn、Pb－Sb、Al－Si、Ag－Cu等。共晶转变：LE→αM+β

3、N7共晶合金在铸造工业中是非常重要的，①比纯组元熔点低，简化了熔化和铸造操作②共晶合金比纯金属有更好的流动性，无枝晶形成，从而改善铸造性能;③恒温转变减少了铸造缺陷，例如偏聚和缩孔;④共晶凝固可获得多种形态的显微组织，可能成为优异性能的原位复合材料1.共晶相图8Pb—Sn相图7点7线7相区PbSnWSn(%)TL183327.5231.9BA1997.5MNGFL+L++61.9E9102.共晶合金的平衡凝固及其组织根据相变特点和组织特征将共晶系合金分为四类：1)端部固溶体合金2)亚共晶合金3)共晶合金4)过共晶合

4、金11PbWSn(%)TL183327.5A19MFL++61.9EⅠLt/sT/℃端部固溶体合金结晶过程分析Lα+βⅡt2t1t3122.共晶系合金的平衡凝固1)  端部固溶体合金t1~t2温度：t3温度以下：液态L10液相中析出，LⅡ(脱溶转变)t1温度以上：t2~t3温度：固溶体不变室温组织：+Ⅱ13合金Ⅰ的平衡结晶过程14合金Ⅰ的平衡结晶过程15PbWSn(%)TL183327.5A19MFL++61.9EⅠLt1t1'L++(+)t/sT/℃共晶合金结晶过程分析16

5、2)共晶平衡结晶过程及室温平衡组织：共晶温度以上：共晶温度：共晶温度以下：室温组织：液态L61.9共晶转变L61.91997.5二次结晶Ⅱ，Ⅱ（+）共晶由于Ⅱ和Ⅱ常与共晶和相连，显微镜下很难分辨，室温组织为：（+）共晶17Pb－Sn共晶相图18两相相对量计算两相的相对量计算：连接线+杠杆定律ω()=ω()=19（Pb-Sn）共晶组织（层片状）αβ20共晶合金（Ⅱ）的平衡结晶的显微组织21常见合金的共晶组织层片状（Al-CuAl2,定向凝固）灰铁短棒状或颗粒（Cu-CuO）棒状或条状（Sb-

6、MnSb，横截面）螺旋状（Zn-Mg）针状（ZL102未变质）22铅铋树枝状共晶组织Cu-Cu3P放射状共晶组织铝硅针状共晶组织铝钍螺旋状共晶组织23PbSnWSn(%)TMENBAGF3)亚共晶和过共晶平衡结晶过程24PbWSn(%)TL183327.5A19MFL++61.9Et/sT/℃LL50%Sn的亚共晶合金的结晶过程分析+（+)共初+ⅡⅡt1t2t1t2t2'+ⅡL+253)亚共晶合金平衡结晶过程为：t1温度以上：t1~t2温度：t2温度时发生共晶反应：室温组织：t2温度以下：液态

7、L50液相中析出，LL61.91997.5初Ⅱ初+Ⅱ+（+）共晶26Pb－Sn共晶相图ω(+)ω()组织组成ω()ω()相组成27组织组成和相组成相对量计算ω(+)=ω(L)=ω()=组织组成ω()=ω()=相组成28亚共晶合金的平衡结晶过程29亚共晶组织(50%Sn的Pb-Sn合金)共晶()初生Ⅱ30WSn(%)Gt1t2t/sT/℃t1t2t2'L++ⅡSnPbLBAMNFL+L++ET（+Ⅱ）70%Sn的过共晶合金的结晶过程分析LL

8、+314)过共晶合金平衡结晶过程为：t1温度以上：t1~t2温度：t2温度时发生共晶反应：室温组织：t2温度以下：液态L70液相中析出，LL61.91997.5初Ⅱ初+Ⅱ+（+）共晶32过共晶平衡组织(70%Sn的Pb-Sn合金