二元相图（一）ppt课件.ppt

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1、第四章二元相图(BinaryPhaseDiagrams)4.1相图的基本知识4.2二元相图的基本类型4.3二元相图的分析和使用4.4铁碳相图和铁碳合金7/28/20211DalianJiaotongUniversity第四章二元相图(BinaryPhaseDiagrams)物质在温度、压力、成分变化时，其状态可以发生改变。相图由于我们涉及到的材料一般都是凝聚态的，压力的影响极小，所以通常的相图是指在恒压下（一个大气压）物质的状态与温度、成分之间的关系图。由二种组元组成的物质的相图称为二元相图，由三种组元组成的物质的相图称为三元相图。组元(Component)即为构成合金的独立物质。利

2、用相图，可以知道在热力学平衡条件下，各种成分的物质在不同的温度、压力下的相组成、各种相的成分、相的相对量。对材料的理论研究及生产工艺的制订往往都是以相图为依据或以其为出发点，所以相图材料工作者的重要工具。相图是表示物质的状态和温度、压力、成分间的关系及其变化规律的图解，又称状态图、平衡图。Phasediagram:(Equilibriumorconstitutional)diagrams:Itrepresentstherelationshipsbetweentemperatureandthecompositionsandthequantitiesofphasesatequilibri

3、um.7/28/20212DalianJiaotongUniversity第四章二元相图(BinaryPhaseDiagrams)1-ComponentSystemsThesystemH2OFig.4-1.AfterBridgman(1911)Proc.Amer.Acad.ArtsandSci.,5,441-513;(1936)J.Chem.Phys.,3,597-605;(1937)J.Chem.Phys.,5,964-966.例子：单元系相图SolidLiquidGasPressureTemperature7/28/20213DalianJiaotongUniversity4.1

4、相图的基本知识一、相图的表示法方(ElementsofPhaseDiagram)合金存在的状态通常由合金的成分、温度和压力三个因素确定。由于合金的熔炼、加工处理等是在常压下进行，所以合金的状态可由合金的成分和温度两个因素确定。对二元合金，通常用横坐标表示成分，纵坐标表示温度。表象点在成分和温度坐标平面上的任意一点7/28/20214DalianJiaotongUniversity631℃相图的表示法方327℃100200300400500600℃PbSb513406080245℃300℃245℃365℃40%Sb100%Sb0%Sb5%Sb13%Sb下面以Pb-Sb合金相图为例说明相

5、图的表示方法。Pb-Sb相图的建立温度时间tPtSLL+SbPb+SbL+Pb7/28/20215DalianJiaotongUniversity相图的表示法方相组织相是合金中具有同一聚集状态，晶体结构相同，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。Whatisaphase?HomogeneousincrystalstructureandatomicarrangementSamephysicalandchemicalpropertiesAdefiniteinterfacewithitssurroundingsMechanicallyseparable是指用肉眼或借助于放大镜、显微镜

6、观察到的材料微观形貌图像。它包括相的种类、数量、尺寸、分布及聚集状态等信息。组织组成体组织中具有一定组织特征的组成体。7/28/20216DalianJiaotongUniversity相图中的线是成分与临界点（相变温度点）之间的关系曲线，也是相区界线。100200300400500600℃PbSb513406080tPtSLL+SbPb+SbL+PbdsePb-Sb相图图中tp-s-ts为液相线(Liquidus)，d-s-e为固相线(Solidus)相图的表示法方一个表象点的坐标值反映一个给定合金的成分和温度。X表象点X表示含40%Sb的Pb-Sb合金，处在300℃时的状态。7/

7、28/20217DalianJiaotongUniversity相图的解释二、相图的解释(Interpretationofphasediagrams)从相图上可以获得如下信息：存在的相(数目和种类)相的成分相的重量（相对量）确定存在的相：在相图上找到表象点，用相应的相区标注存在的相。确定相成分：在相同上找到表象点如果仅存在一个相：相的成分就是合金的成分如果存在两个相：作一连接线；连接线与相界线有两个交点；从两个交点向成分轴作垂线可得出两个成分点，即为相应的