材料科學(xué)基礎(chǔ)i5-4二元共晶合金相(編輯修改稿)
2025-02-14 20:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 相結(jié)晶提供了基底，促進(jìn)了 β相的形成。這樣就形成了共晶二相晶核，這種形核方式稱為 互激形核 。 共晶的長(zhǎng)大采取分枝、搭橋方式。 α相通過(guò)分枝在上長(zhǎng)大，相又分枝在相上長(zhǎng)大，最后形成兩相交替排列的層狀結(jié)構(gòu)。 實(shí)際合金中，二相核心形成后往往呈輻射狀自中心向外生長(zhǎng)，長(zhǎng)成球團(tuán)狀共晶組織。 共晶長(zhǎng)大過(guò)程中伴隨有液相中兩種原子的短程擴(kuò)散。見(jiàn)右圖。 五、非平衡凝固的共晶組織 以上討論的都是共晶系合金平衡凝固時(shí)組織轉(zhuǎn)變的情況，實(shí)際生產(chǎn)中合金冷卻的速度是很大的，平衡凝固（極緩慢冷卻）難以實(shí)現(xiàn)。因此，合金的組織與合金成分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系與平衡凝固時(shí)相比略有差別。 偽共晶 平衡凝固時(shí)，任何偏離共晶成分的合金都不會(huì)得到全部共晶組織。但是在非平衡凝固時(shí)，接近共晶成分的亞共晶或過(guò)共晶合金，凝固后可以全部是共晶組織。這種非共晶合金得到完全的共晶組織稱為 偽共晶 。 離異共晶 在亞共晶或過(guò)共晶合金中，哪些成分遠(yuǎn)離共晶點(diǎn)的合金，共晶液相結(jié)晶時(shí)，共晶中的 α相可以依附于初生的 α相長(zhǎng)大，結(jié)果使共晶 β相孤立存在于 α相周圍，形成離異共晶。 167。 55 二元包晶合金相圖 包晶轉(zhuǎn)變 (Peritectic reaction)：一個(gè)液相 (L)與一個(gè)固相 (α)在恒溫 (TD)下生成另一個(gè)固相 ( β)的轉(zhuǎn)變。表達(dá)式如下： DTEC DL ?? ? ??? 具有包晶轉(zhuǎn)變的二元合金系有 PtAg、 SnSb、 CuSn、CuZn等， FeC合金相圖中也含有包晶轉(zhuǎn)變部分。鉑 (Pt)銀(Ag)相圖是典型的二元包晶相圖，下面就以它為例進(jìn)行分析討論。 PtAg相圖 單相區(qū)： L、 α 、 β 二相區(qū)： L+α 、 L+β、 α+β 三相區(qū)： L+α+β （水平線PDC—— 包晶線） 一、相圖分析 成分在 PC兩點(diǎn)之間的所有合金在包晶溫度都要發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變。相圖中的 D點(diǎn)稱為包晶點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的溫度 TD稱為包晶溫度。 二、 PtAg包晶系合金冷卻過(guò)程分析 %Ag合金 Flash 即 D點(diǎn)成分的合金。 1 2 2’ 3 溫 度 時(shí)間 含 Ag為 % 的 PtAg合金由液態(tài)緩慢冷卻。當(dāng)溫度到達(dá)液相線進(jìn)入 L+α二相區(qū)時(shí)，液相中結(jié)晶出 α固溶體。隨著溫度降低， α固溶體的量不斷增加，液相的量則逐漸減少，并且，液相的成分沿著液相線下滑，直到 C點(diǎn)； α固溶體的成分沿著固相線下滑，直到 P點(diǎn)。在包晶溫度 (TD)， α與液相 L進(jìn)行包晶轉(zhuǎn)變，生成固溶體 β相。包晶轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)，合金為 100%的 β固溶體。溫度繼續(xù)下降，由于 Pt在 β相中的溶解度隨溫度降低而快速下降，因此過(guò)飽和的 β相中析出 αII。最后，室溫下合金的平衡組織為： β + αII。 例題 ：用杠桿定律計(jì)算包晶轉(zhuǎn)變剛開(kāi)始時(shí) α相和液相的相對(duì)量。 解：取兩相區(qū)： α＋ L，水平線：包
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