【正文】 統(tǒng)組元數(shù) 平衡相數(shù) 恒壓條件下： f = c p +1 *** 二元合金系最多存在三相平衡 *** 二元合金系相鄰相區(qū)的相數(shù)相差 1 5 杠桿定律 —— 用于確定二元相圖中兩相區(qū)各相的相對(duì)含量。 在 1538℃ 時(shí) —— L和 δ 相兩相平衡狀態(tài) 一、二元相圖的表示方法 在常壓下， 直角坐標(biāo)系 ； 合金成分 ； 溫度 ； 相狀態(tài) 。 W2C 用途 ：硬質(zhì)合金和高硬度工模具的重要組織組成。 有序化 現(xiàn)象 其它： NiAl。 適當(dāng)控制溶質(zhì)含量，不僅可以顯著提高材料強(qiáng)硬度，而且材料的塑韌性不會(huì)明顯降低。 如小原子的碳 ()、氮()、另氧、氫、硼等非金屬原子。 溶劑與溶質(zhì)原子的尺寸差別可用 Δr/r 衡量： Δr/r =(r溶劑 r溶質(zhì) )/ r溶劑 （ 2） 負(fù)電性 S原子、 Al原子與 Fe原子大小相差接近， 但 Al在 Fe中溶解度大 —— 負(fù)電性因素 負(fù)電性 : 指元素的原子自其它原子奪取電子而變?yōu)樨?fù)離子的能力。 （ 2） 無(wú)限固溶體 —— 溶質(zhì)原子能以任意比例溶入溶劑，固溶度可達(dá)到 100%。 FeC合金： Fe(組元一 )Fe3C(組元二 ) 合金系 —— 由給定的組元以不同的比例配制成的一系列成分不同的合金系統(tǒng)。 1 合金的相結(jié)構(gòu) 組元 —— 組成合金最基本的、能獨(dú)立存在的物質(zhì)。 間隙固溶體 ** 按 固溶度 分類 （ 1） 有限固溶體 —— 溶質(zhì)原子在固溶體中的濃度有一定的限度，超過(guò)這個(gè)限度就不再溶解，這個(gè)限度稱為固溶度。 原因：溶質(zhì)原子引起溶劑晶格的點(diǎn)陣畸變，產(chǎn)生畸變能，晶格畸變能越高，晶格越不穩(wěn)定，當(dāng)畸變能高到一定程度，溶質(zhì)原子將不再能溶入固溶體，只能形成其它新相。不同晶體結(jié)構(gòu)的極限電子濃度不同： ： : 3 間隙固溶體 當(dāng)溶質(zhì)與溶劑的原子半徑之比 小于，可能形成間隙固溶體。 （ 3） 綜合機(jī)械性能好。 —— 硬、脆，有色金屬?gòu)?qiáng)化的相 特點(diǎn)：雖用化學(xué)式表示，但成分可變 FeAl (Al： %～ 50％ atm)。 TiC。 如純鐵，在常壓下： 1538℃ 以上 —— L為平衡相。 (2)表征了各溫度下液固兩相達(dá)到平衡時(shí)液 (固 )相的成分 4 相律（ P73～ 74） ? 相律表示在 平衡條件 下，系統(tǒng)的 自由度數(shù) 、組元數(shù) 和 相數(shù) 之間的關(guān)系。 k0 1時(shí) , k0越小偏析越小。 共晶轉(zhuǎn)變式： L （液） → α （固） + β （固） 2 相圖分析 液相線 : AEB ； 固相線 : ACEDB 固溶體溶解度線： FC, GD 共晶線： CED 水平線； 共晶點(diǎn)： E 點(diǎn) E A B C D F G 相 區(qū)： 單相區(qū) ： L、 α、 β 兩相區(qū)： L+α、 L+β、 α+β 三相區(qū)： L+α+β 共晶轉(zhuǎn)變式： LE αM + βN 3 結(jié)晶過(guò)程分析 (1) 成分 Ⅰ (共晶成分 )結(jié)晶過(guò)程 E A B C D F G Ⅰ E : 共晶點(diǎn) (包含共晶的成分與溫度 ) 共晶轉(zhuǎn)變式： LE → αC+ βD E A B C D F G Ⅰ L LE αC + βD αF + βG 實(shí)際轉(zhuǎn)變過(guò)程復(fù)雜： 注意： (1) 共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 (α+β) 多相鄰間隔協(xié)同長(zhǎng)大，稱為共晶體或共晶組織； αC→αF+βG βD→βG+αF α β α β (2)共晶體中隨后析出的二次相多依附于原共晶體生長(zhǎng)，故往往觀察不到。 總體： 單相固溶體不宜制作鑄件而適于承受壓力加工；鑄造材料應(yīng)當(dāng)選用共晶體盡可能多的合金 關(guān)于相構(gòu)成與組織構(gòu)成： 第三章 習(xí)題與思考題 1 解釋下列名詞： 合金 組元 相 組織 2 什么是固溶體？什么是金屬間化合物？二者在結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用上各有何不同？ 3 什么是固溶強(qiáng)化？該強(qiáng)化方式有何特點(diǎn)？ Mn和C在鋼中的強(qiáng)化效果哪個(gè)大？為什么？ 4 有形狀相同的兩個(gè) CuNi合金鑄件，一個(gè)含 50％Ni，一個(gè)含 10％ Ni，鑄件自然冷卻后，哪一個(gè)鑄件的偏析嚴(yán)重？ 5 為什么鑄造合金常選用共晶成分的合金？ 6 討論： PbSn合金相圖如下所示： (1) 試標(biāo)出各區(qū)域的組織； (2) 指出組織中含最多和最少的成分； (3) 指出組織中含共晶體（ α＋ β）最多和最少的成分，(4) 指出最容易和最不容易產(chǎn)生枝晶偏析的成分； (5) 含 30％ Sn的 PbSn合金在 183℃ 剛結(jié)束共晶反應(yīng)時(shí)和室溫時(shí)，各具有何種相構(gòu)成與組織構(gòu)成？