元合金的相結(jié)構(gòu)與相-資料下載頁(yè)
2025-05-15 01:05本頁(yè)面
【正文】 + β 成分在 F~G之間的合金均由 α+β相構(gòu)成；但不同合金中兩相的形成過(guò)程與形貌各不相同。 共晶合金與過(guò)共晶合金呢？ (α先共晶 和 α共晶 ) (βⅡ 和 β共晶 ) 各成分合金的組織構(gòu)成 E A B C D F G α先共晶 +βⅡ +(α+β)共晶 β先共晶 +αⅡ +(α+β)共晶 (α+β)共晶 αⅠ +βⅡ βⅠ +αⅡ αⅠ 例題：計(jì)算 Pb30%Sn合金冷卻到室溫時(shí)的相構(gòu)成與組織構(gòu)成，共晶體中各相所占的比例以及 βⅡ 的百分含量。 E A B C D F G 4 問(wèn)題：共晶體中兩相所占的比例如何計(jì)算 ? 5 共晶組織形態(tài) 共晶體 (共晶組織 )定義： 由共晶反應(yīng)形成的細(xì)密的兩相或多相機(jī)械混合物 共晶組織形態(tài)：見(jiàn) P 91 層片狀 棒狀 球狀 針狀 共晶組織形態(tài) 針狀 螺旋狀 蛛網(wǎng)狀 放射狀 PbSn共晶合金 PbSn亞共晶合金 PbSn過(guò)共晶合金 PbSn合金的顯微組織 6 共晶系合金的不平衡結(jié)晶現(xiàn)象 （ 1）偽共晶 定義 ：由非共晶成分的合金所得到的共晶組織稱(chēng)為～ 形成條件 ： 過(guò)冷度或冷卻速度控制在右圖陰影區(qū) （ 2）離異共晶 定義 ：當(dāng)先共晶相數(shù)量較多而共晶組織較少時(shí)，先共晶相形成后，共晶組織中與先共晶相相同的那一相會(huì)依附在先共晶相上上生長(zhǎng)， 形成條件 ：成分控制在 M或 N附近 致使另一相單獨(dú)存在于晶界，從而失去共晶組織的特征，這種兩相分離的共晶稱(chēng)為～ Al4%Cu合金的鑄態(tài)組織 均勻退火后 三 包晶相圖 1 定義：兩組元在液態(tài)無(wú)限溶解，在固態(tài)相互有限溶解，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的二元合金系相圖。 Pt－ Ag、 Sn－ Sb、 Cu－ Sn、 Cu－ Zn 包晶轉(zhuǎn)變式： L + α → β 單相區(qū) L、 α、 β； 兩相區(qū) L＋ α、 L＋ β、 α＋ β 三相區(qū) P D C（包晶轉(zhuǎn)變線(xiàn)） 包晶轉(zhuǎn)變 2 相圖分析 液相線(xiàn) A C B 固相線(xiàn) A P D B 溶解度曲線(xiàn)： P E、 D F Pt Ag 合金 Ⅰ α+ L (αP + LC) βD LD βF+αE 組織組成： β+αⅡ Pt Ag 合金 Ⅱ 組織組成： α+βⅡ +β+αⅡ α+ L αP + LC αP+ βD LD αP+(αP+LC) Pt Ag 合金 Ⅲ 組織組成： β+αⅡ α+ L αP + LC LC + βD LD LC+(αP+LC) β+α 實(shí)際中受擴(kuò)散條件限制，包晶轉(zhuǎn)變往往不完全 —— 非平衡態(tài) 共晶、包晶、共析反應(yīng)圖型與反應(yīng)式比較 共析轉(zhuǎn)變： γ → α ＋ β —— 一個(gè)固相中同時(shí)析出兩個(gè)新的固相 穩(wěn)定化合物的相區(qū)呈直線(xiàn) Mg2Si Fe3C 四 相圖與合金性能之間的關(guān)系 （一）機(jī)械性能和物理性能 固溶體強(qiáng)硬度較純金屬高 純金屬導(dǎo)電性較固溶體高 線(xiàn)性 共晶成分附近性能突變 （二） 鑄造性能 鑄造缺陷 ： 偏析、疏松、縮孔等 —— 結(jié)晶的溫度范圍、成分范圍越大，偏析、縮孔等越嚴(yán)重。 鑄造性能取決于 結(jié)晶區(qū)間：液固相線(xiàn)之間距離越大 (溫度和成分的間距 )，鑄造性能越差。 結(jié)論： —— 純金屬、共晶體鑄造性能最好 流動(dòng)性好 偏析傾向小 減少分散縮孔 →為集中縮孔 偏析傾向 （三） 鍛造、壓力加工及切削加工性能 單相固溶體 的鍛造與壓力加工性能較佳，但切削加工性能不好； 合金為兩相混合物 時(shí)，切削加工性能較好，但鍛造與壓力加工性能較差。 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？
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