为了对广泛使用的合金进行熔铸、锻压和热和理必须首先了解
它们的熔点和固态转变温度,并弄清楚它们的凝固过程及凝固后
的相和组织结构相图是描述系统的状态、温度、压力及成分之
间的关系的一种图解,又称为状态图或平衡图利用相图,我们
可以了解各种成分的材料在不同温度、压力下的相組成多种相
的成分与相对量及组织的变化规律等。因此掌握和了解相图的
基本知识和分析方法,对制定材料热加工工艺、分析和检测材料
的性能以及研究开发新材料等都有重要作用和指导意义
第一节 二元相图的建立
一、二元相图的表示方法
二元系中相的平衡状态与温喥、成分的关系可以用平面图形来表
二、二元相图的测定方法
相图的建立一般采用热分析法,其基本思路是先配制一系列不同
成分的给定匼金绘制它们各自的冷却曲线,然后由冷却曲线上
Cu-Ni合金相图的测绘
相律是分析和使用相图的重要理论依据, 它表示在平衡条件下,
系统的自甴度数, 组元数和平衡相数之间的关系式 在衡压条件
第二节 匀晶相图及固溶体的结晶
从液相中不断结晶出单相固溶体的过程
二组元在液态、固态时均能无限互溶的
二元合金相图就是匀晶相图。这样的二元合
金系称为匀晶系属于匀晶系的合金系有 Cu-
等 。几乎所有二元合金相图嘟包含有匀晶转
变部分因此掌握这一类相图是学习二元合
二、固溶体合金的平衡结晶过程
通过对固溶体结晶平衡与非平衡过程的分析,表明在结晶过
程中随着固相的不断形成其成分也在不断的变化,这种变化是
通过原子的扩散实现的若原子能够进行充分的扩散,固溶體将
发生平衡结晶;若原子不能够进行充分的扩散固溶体将发生非
平衡结晶。由此可见固溶体在结晶时,溶质和溶剂原子必然要
发生偅新分配固溶体杠杆平衡与不平衡的图片结晶所形成的枝晶偏析是指一个晶
粒内部成分的不均匀现象;而固溶体的在结晶时,沿一定方姠结
晶过程中在一个较大区域范围内也会出现成分差异,这称为宏
长大方式取决于凝固过程中的温度分布
铸锭凝固过程中的温度分布
結晶时合金液体中的浓度分布
由于结晶时随温度不同,液固两相的成分也不同所以会在
液固界面上形成浓度差,造成理论结晶温度 Tm变化
大多数二元合金在液态时相互无限溶解,而
在固态时并不能完全互溶发生共晶转变形
成有限固溶体。具有共晶转变的典型合金系
二、典型合金的平衡结晶
α 固溶体合金(含 Sn量小于 19%的 Pb-Sn合金)
亚 共晶合金(含 Sn量为大于 19%小于 61.9%的 Pb-Sn合金)
一个一定成分的液相与一个一定成分嘚
固相在恒温下生成另一固相的转变称为
包晶转变两组元液态时能相互无限溶
解,固态时有限互溶并发生包晶转变
的二元合金系相图稱为包晶相图。具有
二、典型合金的平衡结晶
第五节 其它类型的二元合金相图
匀晶、共晶、包晶相图是最基本的三种
相图除这三种相图外,还有几种其它
一、组元间形成中间相的相图
两组元形成稳定化合物的相图
两组元形成不稳定化合物的相图
二、具有固态转变的二元合金相图
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