【精品課件】上海大學(xué)鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程(文件)
【正文】 F+KCl P1 P2 P3 P4 P5 1). 生成穩(wěn)定化合物的三元相圖 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 生成化合物的三元相圖 2). 生成不穩(wěn)定化合物的三元相圖 生成一個(gè)不穩(wěn)定的三元化合物的三元系 在 PbSnBi三元系個(gè)， Pb與 Bi生成一個(gè)二元不穩(wěn)因的化合物 Pb2Bi。 Sn Pb Bi Pb2Bi e1 e2 e3 P K E M1 M2 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 生成化合物的三元相圖 Sn Pb Bi Pb2Bi e1 e2 e3 P K E M1 M2 M1的冷卻過程： 溫度 時(shí)間 M1 L+Sn L1 E L+Sn+Pb(共晶反應(yīng) ) L+Sn+Pb+Pb2Bi(轉(zhuǎn)熔反應(yīng) ) L+Sn+Pb2Bi(共晶反應(yīng) ) L1 K 轉(zhuǎn)熔反應(yīng) ： LK+Pb=Sn+Pb2Bi 共晶反應(yīng) ： L=Sn+Pb 共晶反應(yīng) ： L=Sn+Pb2Bi L+Sn+Pb2Bi+Bi(共晶反應(yīng) ) 共晶反應(yīng) ： LE=Sn+Pb2Bi+Bi Sn+Pb2Bi+Bi 2). 生成不穩(wěn)定化合物的三元相圖 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 生成化合物的三元相圖 Sn Pb Bi Pb2Bi e1 e2 e3 P K E M1 M2 M2的冷卻過程： 溫度 時(shí)間 M2 L+Pb L2 E L+Pb+Pb2Bi(轉(zhuǎn)熔反應(yīng) ) L+Sn+Pb2Bi(共晶反應(yīng) ) K 轉(zhuǎn)熔反應(yīng) ： L+Pb=Pb2Bi 共晶反應(yīng) ： L=Sn+Pb2Bi L+Sn+Pb2Bi+Bi(共晶反應(yīng) ) 共晶反應(yīng) ： LE=Sn+Pb2Bi+Bi Sn+Pb2Bi+Bi L2 M3 2). 生成不穩(wěn)定化合物的三元相圖 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 有液相分層的三元相圖 3). 有液相分層的三元相圖 熔體 M1冷卻，到達(dá)液相面開始析出 B，繼續(xù)冷卻，液相成分沿著 BM1的延長線方向遠(yuǎn)離B變化； 當(dāng)液相成分變化到 Q1點(diǎn)，開始發(fā)生偏晶反應(yīng)：Lβ(Q)=Lα(R)+B，液相分層為 Lβ和 Lα，相應(yīng)成分為 Q1和 R1； 繼續(xù)冷卻，固相 B不斷析出， Lβ逐漸減少而Lα逐漸增多，同時(shí)兩個(gè)液相的總成分不斷沿BM1的延長線向遠(yuǎn)離 B點(diǎn)方向移動(dòng)，經(jīng)過 LL3到達(dá) L4； 當(dāng)液相總成分到達(dá) R4時(shí)，液相 Lβ消失，偏晶反應(yīng)終止； 再繼續(xù)往下就是標(biāo)準(zhǔn)的共晶類型的相圖變化了 …… 最終析出共晶 A+B+C。 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 三元相圖小節(jié) 兩相平衡 二元系中兩相平衡區(qū)的自由度為 2，說明除了溫度之外，在共存兩相的組成方面還有一個(gè)獨(dú)立交量，即其中某一相的某一個(gè)組元的含量是獨(dú)立可變的，而這一相中另兩種組元的含量，以及第二相的成分都隨之被確定，不能獨(dú)立變化。 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 三元相圖小節(jié) 三相平衡 三相平衡時(shí)系統(tǒng)的自由度為 1，即溫度和各相成分只有一個(gè)是可以獨(dú)立變化的。每兩條單變量線中間是一個(gè)空間曲面，三條單變量線構(gòu)成一個(gè)空間不規(guī)則三棱柱體，其棱邊與單相區(qū)連接，其柱面與兩相區(qū)接壤。 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) —— 三元相圖 —— 三元相圖小節(jié) 四相平衡 根據(jù)相律，三元系四相平衡的自由度為零，即平衡溫度和平衡相的成分都是固定的。 3種四相平衡區(qū)的空間結(jié)構(gòu) 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 冶金熱力學(xué) 下次課再見！ 2023/3/18 上海大學(xué) —— 鋼鐵冶金專業(yè)研究生課程 吳永全 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 （ 2）包共晶型轉(zhuǎn)變 Ⅰ +Ⅱ ?Ⅲ +Ⅳ ，包括包共晶轉(zhuǎn)變 L+???+?，包共析轉(zhuǎn)變 ? +???+? （ 3）包晶型轉(zhuǎn)變 Ⅰ +Ⅱ +Ⅲ ? Ⅳ ，包括包晶轉(zhuǎn)變 L+?+??? ，包析轉(zhuǎn)變 ?+?+??? 四相平衡區(qū)在三元相圖中是一個(gè)水平面，在垂直截面中是一條水平線。 任何三相空間的水平截面都是一個(gè)共軛三角形，頂點(diǎn)觸及單相區(qū)，連接兩個(gè)頂點(diǎn)的共軛線就是三相區(qū)和兩相區(qū)的相區(qū)邊界線。 三元系中三相平衡的轉(zhuǎn)變有： （ 1）共晶型轉(zhuǎn)變 I?II+III，包括共晶轉(zhuǎn)變 L ? a+b,共析轉(zhuǎn)變 L1,偏晶轉(zhuǎn)變 L1 ? L2+a,熔晶轉(zhuǎn)變 g ? L+a. （ 2）包晶型轉(zhuǎn)變 I+II ? III，包括包晶轉(zhuǎn)變 L＋ a ? b,包析轉(zhuǎn)變 a＋ g ? b,合晶轉(zhuǎn)變 L1+L2 ? a。無論在垂直截面還是水平截面中，都由一對(duì)曲線作為它與兩個(gè)單相區(qū)之間的界線。在三元相圖中，自由度為 3的單相區(qū)占據(jù)了一定的溫度和成分范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)溫度和成分可以獨(dú)立變化，彼此間不存在相互制約的關(guān)系。有些熔體在冷卻過程中發(fā)生轉(zhuǎn)熔反應(yīng)。K2SO4+KF L+KF于是其分析方法同共晶三元相圖。 以 DC為成分軸所作的垂直截面是一種與二元共晶相圖完全相似的圖形 。 右圖是一組二元系中形成穩(wěn)定化合物的三元合金相圖 。 α β γ L 2023
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