【文章內容簡介】 晶 ? 結合， 共晶合金的室溫組織仍為 ( ?+? ) 共晶體 。 室溫下兩相的相對重量百分比是多少？ FGFEQFGGEQ 39。,39。 ???? 共晶相圖 ? ③ 亞共晶合金 (Ⅲ 合金 )的結晶過程 ? 合金液體在 2點以前為 勻晶轉變 。冷卻到 2點， 固相成分變化到 C點 ， 液相成分變化到 E點 , 此時兩相的相對重量為： %1002%,1002)( ????? CE EQCEC EL ? 共晶相圖 ? 在 2點，具有 E點成分的剩余液體發(fā)生共晶反應： L ?(? + ?) ，轉變?yōu)楣簿ЫM織，共晶體的重量與轉變前的液相重量相等 , 即 QE =QL ? 反應結束后，在共晶溫度下 ?、 ? 兩相的相對重量百分比為： %1002%,1002 ???? CDCQCD DQ ?? %1002%,1002 ???? CEEQCEC ? 共晶相圖 ? 溫度繼續(xù)下降，將從 一次? 和共晶 ? 中析出 ?Ⅱ ，從共晶 ? 中析出 ?Ⅱ 。其室溫組織為 ?Ⅰ + (?+?) + ?Ⅱ 。 如何求室溫下三種組織組成物的相對重量？ 共晶相圖 ? ④ 過共晶合金結晶過程 ? 與亞共晶合金相似，不同的是 一次相為 ? , 二次相為 ?Ⅱ ? 室溫組織為 ?Ⅰ +(?+?)+?Ⅱ 。 共晶相圖 PbSn合金的結晶過程 共晶相圖 ? ⑶ 組織組成物在相圖上的標注 ? 組織組成物是指組成合金顯微組織的獨立部分。 l ?Ⅰ 和 ?Ⅰ , ?Ⅱ 和?Ⅱ ,共晶體(?+?)。 l 相與相之間的差別主要在結構和成分上。 共晶相圖 ? 組織組成物之間的差別主要在形態(tài)上。如 ?Ⅰ 、 ?Ⅱ和共晶 ? 的結構成分相同，屬同一個相 ，但它們的形態(tài)不同 ，分屬 不同的組織組成物 。 ? 將組織組成物標注在相圖中，可使所標注的組織與顯微鏡下觀察到的組織一致。 PbSn亞共晶組織 共晶相圖 組織組成物在相圖上的標注 共晶相圖 二元包晶相圖 ? 當兩組元在液態(tài)下完全互溶，在固態(tài)下有限互溶，并 發(fā)生包晶反應 時所構成的相圖稱作 包晶相圖 。 ? 以 PtAg相圖為例簡要分析 L+? L+? L ? ? ? +? l ⑴ 相圖分析 l 單相區(qū)： L、 ?、 β l 二相區(qū)： L+?、 L+?、?+? l 三相區(qū)： L+?+? （水平線 PDC） 二元相圖分析 在一定溫度下，由一個液相包著一個固相生成另一新固相的反應稱 包晶轉變 或 包晶反應 。 ? 水平線 PDC稱 包晶線 ， 與該線成分對應的合金在該溫度下發(fā)生包晶反應： LC+?P?β D 。 該反應是液相 L包著固相 ?, 新相 β 在 L與 α的界面上形核，并向 L和 ?兩個方向長大。 包晶相圖 ? ⑵ 合金的結晶過程 ? ① 包晶成分合金：勻晶 ?包晶 ?二次析出。 ? 室溫組織為 β + ?II 包晶相圖 ? ② PD成分 合金： 勻晶 ?包晶 ?二次析出 。 ? 室溫組織為 ? +βII+β + ?II 包晶相圖 ? ③ DC成分 合金： 勻晶 ?包晶 ?勻晶 ?二次析出 ? 室溫組織為 β +?II。 時間 包晶相圖 形成穩(wěn)定化合物的二元相圖 ? 穩(wěn)定化合物 是指在熔化前不發(fā)生分解的化合物 (如MgSi系的 Mg2Si和 FeC系的 Fe3C) 。其 成分固定 ，在相圖中是 一條垂線 (代表一個單相區(qū) )。垂足是其 成分 , 頂點是其 熔點 , 結晶過程同純金屬。 l 分析這類相圖時，可 把穩(wěn)定化合物當作純組元看待 ，將相圖分成幾個部分進行分析。 Mg2Si Mg2Si+Si Mg+ Mg2Si Si L+ Mg2Si L+ Si L+ Mg2Si L+ Mg 二元相圖 ? 共析轉變也是固態(tài)相變 。 ? 最常見的共析轉變是鐵碳合金中的珠光體轉變 : ?S ? ?P+ Fe3C 。 具有共析反應的二元相圖 l 共析反應 (共析轉變 )是指在一定溫度下 ， 由一定成分的固相同時析出兩個成分和結構完全不同的新固相的過程 。 P S (?— 奧氏體， ?— 鐵素體， Fe3C— 滲碳體 ) 二元相圖 ? 共析相圖 與 共晶相圖 相似 ， 對應的有 共析線 (PSK線 )、 共析點 (S點 )、 共析溫度 、 共析成分 、 共析合 金 (共析成分合金 )、亞共析合金 (共析線上共析點以左的合金 ) 、 過共析合金(共析線上共析點以右的合金 )。 鐵碳合金相圖 共析相圖 ? 共析反應的產物是 共析體 （鐵碳合金中的共析體稱 珠光體 ），也是 兩相的機械混合物 （鐵素體 +滲碳體 )。 l 與共晶反應不同的是， 共析反應的母相是固相 ，而不是液相。 l 另外，由于固態(tài)轉變 過冷度大 ，因而 共析組織比共晶組織細 。 珠光體 共析相圖 二元相圖的分析步驟 ? 實際二元相圖比較復雜，可按下列步驟進行分析。 ? ⒈ 分清相圖中包括哪些基本類型相圖 ? ⒉ 確定相區(qū) ? ⑴ 相區(qū)接觸法則 ? 相鄰兩個相區(qū)的相數差為 1 ? ⑵ 單相區(qū)的確定 ? ① 液相線以上為液相區(qū)； Fe Fe3C相圖 二元相圖分析 ? ② 靠純組元的封閉區(qū)是以該組元為基單相固溶體區(qū)； ? ③ 相圖中的垂線可能是穩(wěn)定化合物（單相區(qū)），也可能是相區(qū)分界線； l ④ 相圖中部出現的成分可變的單相區(qū)是以化合物為基的單相固溶體區(qū)； l ⑤ 相圖中每一條水平線必定與三個單相區(qū)點接觸。 CuZn相圖 ?+? ? ? 二元相圖分析 ? ⑶ 兩相區(qū)的確定： 兩個單相區(qū)之間夾有一個兩相 區(qū)，該兩相區(qū)的相由兩相鄰單相區(qū)的相組成。 l ⑷ 三相區(qū)的確定：二元相圖中的水平線是三相區(qū)，其三個相由與該三相區(qū)點接觸的三個單相區(qū)的相組成。 FeFe3C相圖 二元相圖分析 恒溫下由一個固相同時析出兩個成分結構不同的新固相。 ? ? ? + ? 共析反應 恒溫下由一個液相包著一個固相生成另一個新的固相。 L + ? ? ? 包晶反應 恒溫下由一個液相同時結晶出兩個成分結構不同的新固相。 L? ? + ? 共晶反應 說明 反應式 圖形特征 反應名稱 常見三相等溫水平線上的反應 二元相圖分析 ? ⑴ 作出典型合金冷卻曲線示意圖 ? 二元合金冷卻曲線的特征是 : ? ① 在單相區(qū)和兩相區(qū)冷卻曲線為一斜線。 ⒊ 分析典型合金的結晶過程 二元相圖分析 ? ② 由一個相區(qū)進入另一相區(qū)時 , 冷卻曲線出現拐點 : ? a. 由相數少的相區(qū)進入相數多的相區(qū)曲線向右拐 。 l b. 由相數多的相區(qū)進入相數少的相區(qū)曲線向左拐。 l ③ 發(fā)生三等溫轉變時，冷卻曲線呈一水平臺階。 分析典型合金的結晶過程 ? ⑵ 分析合金結晶過程 ? ① 畫出組織轉變示意圖。 l ② 計算各相、各組織組成物相對重量百分比： l a. 在單相區(qū)，合金由單相組成，相的成分、重量即合金的成分、重量。 分析典型合金的結晶過程 ? b. 在兩相區(qū)，兩相的成分隨溫度沿各自的相線變化，各相和各組織組成物的相對重量可由杠桿定律求出。 ? 合金成分為杠桿的支點，相或組織組成物的成分為杠桿的端點。 ? c. 在三相區(qū)，三個相成分固定，重量不斷變化，杠桿定律不適用。 合金成分 相