第五章 三元相图教学课件.ppt

第五章 三元相图 第一节 三元相图的成分表示方法 思考题1 思考题2 第二节 三元系平衡转变的定量法则 思考题3 思考题4 第三节 三元匀晶相图 第四节 三元共晶相图 第五节 三元合金相图的四相平衡转变 第六节 具有化合物的三元相图 第七节 三元合金相图应用举例 图 投影图 将不同等温截面的液、固相线投影到浓度三角形上，就获得如图所示的投影图。 图中的实线为液相线，虚线为固相线。由液、固相线投影图可确定不同成分合金的结晶开始温度和终了温度。 图中O点成分的合金在T3温度开始结晶，在T4温度结晶终了。 §5.4.1 组元在固态互不溶,具有共晶转变的相图 1.相图分析 图　相区分析 图　含液相的两相区 三个含液相的两相区的形状很相似，都是由5个面(两个平面,三个曲面)围成的楔形体。 图　Ｌ→Ａ＋Ｂ三相区 另一个A+B+C三相区是相图下部的正三棱柱, 柱的顶面是L+A+B+C四相平衡共存的三元共晶面。 图　A+B+C三相区 图　垂直截面图 ２.垂直截面图 图　水平截面图 ３.水平截面图和投影图 图　投影图 若在Ta与E之间作若干个等距的水平截面, 然后将各截面与液相面的交线投影到成分三角形上, 即可得到液相面的等温线投影图。 每条线上都可标上相应的温度,则和 地图上的等高线一样,由此可以看出液相面的变化趋势。 利用截面图分析材料的平衡冷却过程 材料冷至1点开始从液相中析出A晶体,随A晶体的析出,液相的成分沿Ax的延线方向变化,冷却至2点液相成分变化到E1E2线上的n点。 此时剩余的液相发生三相共晶反应,即L→A+B,形成两相共晶体(A+B)。 L相的成分沿E1E线变化,共晶体(A+B)的成分沿AB边变化。当冷却至3点时,液相的成分变化到E点，共晶体(A+B)的成分变化到En连线的延线与AB边的交点e。 成分为E的液相发生四相共晶反应 L→A+B+C。 §5.4.2 组元在固态下有限溶解，具有共晶转变的三元相图 1.相图分析 L+α+β+ γ L+A+B+C 四相区 L+ γ+α L+ β+γ L+α+β L+C+A L+B+C L+A+B 三相区 γ+α β+γ α+β C+A B+C A+B L+γ L+ β L+ α L+C L+B L+A 双相区 γ β α L C B A L 单相区 固态有限互溶三元共晶型 完全不互溶三元共晶型 从占有空间的角度看,固态有限互溶三元共晶相图比固态完全不互溶三元共晶相图要多三个单相区(α、 β、 γ)和三个固态两相区(α+β、 β+ γ、 α+ γ)。 2.等温截面图 图 等温截面图 （1）三相区都是三角形，三个顶点与三个单相区接触。 （2）三相区以三角形的边与两相区相接，相界线就是两相区的一条共扼连接线。 （3）两相区一般以两条直线和两条曲线作边界，直线接三相区，曲线接单相区。 （4）单相区的形状可以是各种各样的。 5.4.3 三相平衡包晶转变的相图特征 侧顶点与液相区相连接 上（下）顶点与液相区连接 倒立 正立 曲边三角形 垂直截面图 正立 倒立 直边三角形 水平截面图 包晶型反应三相区 共晶型反应三相区 5.5.1 立体图中四相平衡平面 图 四相平衡平面与三相平衡棱柱衔接的方式 * 二元相图只适用于二元合金或二个组元的陶瓷材料，对于三组元的合金或陶瓷材料需用三元相图分析。 工程实用材料多是三组元或三组元以上的，三组元的合金可举例如下：轴承钢中的Fe-C-Cr合金；高锰耐磨钢中的Fe-C-Mn合金；不锈钢中的Fe-Cr-Ni合金；铸铁中的Fe-C-Si合金；铝合金中的Al-Mg-Si合金，Al-Cu-Mg合金等等。 为什么要用到三元相图? 右图是一个表示合金成分的等边三角形,称为浓度三角形。 浓度三角形的三个顶点代表A、B、C三个纯组元，A-B边代表A-B二元合金的成分，BC、AC分别代表B-C、A-C二元合金的成分。三角形内任一点代表一定成分的三元合金。 图 浓度三角形 §5.1.1 浓度三角形 a b c 图 部分浓度三角形 A% C% B% A B C 图 平行于浓度三角形某一条边的直线 c d §5.1.2 浓度三角形中具有特定意义的线 A% C% B% A B C 图 通过三角形顶点的任一直线 P c d 图 思考题1 下图的成分三角形中有P、R、S、T 四个材料点，问哪个点的材料，其成分为： A=20%，　　B=10%，C=70% ? P R S T 右图中的成分三角形中标出了O材料的成分点，问下述的几个成分描述，哪一个是正确的？??　 A=30%,B=30%,C=40% A=30%,B=40%,C=30% A=40%,B=30%,C=30% 图 思考题2 图 直线定理 O点成分的三元合金在该温度下处于α+β两相平衡,α和