材料科學(xué)基礎(chǔ)i5-4二元共晶合金相(已修改)
2025-01-30 20:28 本頁面
【正文】 167。 54 二元共晶合金相圖 二元共晶相圖 (Eutectic phase diagrams)有兩種基本形式： ? 在固態(tài)時(shí)二組元完全不相互溶解 ? 在固態(tài)二組元有限溶解 后一種形式是常見的共晶相圖。金屬材料中具有共晶相圖的合金系有 PbSn, CuAg, AlSi, AlSn, PbBi, FeC 等。 共晶成分 (E)的液相同時(shí)轉(zhuǎn)變成為二種固相 。 由相律計(jì)算可以知道 ， 二元合金三相平衡共存時(shí)系統(tǒng)的自由度數(shù)為 0。 也就是說 ，共晶反應(yīng)是在恒定的溫度下進(jìn)行的 ， 是恒溫轉(zhuǎn)變 (Isothermal transform)；三相平衡共存時(shí) ， 每一相的成分都是固定的 。 一、共晶反應(yīng) (Eutectic reaction) DCTE EL ?? ＋? ??共晶反應(yīng)的一般表達(dá)式為： 對于固態(tài)完全不溶的共晶反應(yīng)，其生成物仍為 A、 B兩個組元，只是機(jī)械地混合在一起而已。 以 PbSn合金共晶相圖為例，對共晶相圖的基本結(jié)構(gòu) : 點(diǎn)、線、區(qū) 分別進(jìn)行介紹， 二、相圖分析 共晶反應(yīng) ： ?? ??? ?? ? CL點(diǎn) TPb 純 Pb的熔點(diǎn) ( ?C) TSn 純 Sn的熔點(diǎn) ( ?C) E 共晶點(diǎn) (%Sn, 183?C) C Sn在 Pb中的最大溶解度 (%Sn, 183?C) D Pb在 Sn中的最大溶解度 (%Pb, 183?C) 線 TPb E TSn 液相線 TPb C E D TSn 固相線 C ED 共晶線 (水平線 ) CF Sn在 Pb(α)中的溶解度曲線，隨溫度變化 DG Pb在 Sn(β)中的溶解度曲線，隨溫度變化 L 液相區(qū) α α固溶體區(qū) β β固溶體區(qū) 區(qū) 單相區(qū) 兩相區(qū) L +α 液、固二相區(qū)， 與勻晶相圖的二相區(qū)相同，可以將它們看作勻晶相圖的一部分。 L +β α+β 固態(tài)二相區(qū) 三相區(qū) L+α+β C E D水平線 (一個特殊的相區(qū) ) 三、典型合金的冷卻過程分析 共晶合金的冷卻過程 共晶系合金一般以共晶點(diǎn)為界進(jìn)行分類，可以分為： ?共晶合金 : %Sn（圖 I） ?亞共晶合金 : % ~ %Sn (如合金 II) ?過共晶合金 : % ~ %Sn (如合金 III) Sn %和 Sn %的合金可以看作是勻晶合金 共晶合金 ( %Sn)的熔點(diǎn)最低，它的液相線與固相線重合 (溫度相同 )。緩慢冷卻過程中，共晶合金在 TE溫度發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變： ?? ??? ?? ? CL 這是一個恒溫轉(zhuǎn)變，在 183?C液相全部轉(zhuǎn)變成由固相 α和 β組成的共晶組織。當(dāng)溫度低于 183?C時(shí)，隨著溫度的降低， Sn在 α中的溶解度降低 (沿溶解度曲線 CF變化 )， α相中析出 βII相；同理， Pb在 β中的溶解度也降低 (沿溶解度曲線 DG變化 ) , β
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