5.3二元共晶相图.ppt

5.3二元共晶相图 共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。 共晶相图：具有共晶转变特征的相图。（液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。) 共晶组织：共晶转变产物（是两相混合物） 。 共晶的特殊性 比纯组元熔点低，简化了熔化和铸造操作 共晶合金比纯金属有更好的流动性，凝固过程中防止了阻碍液体流动的枝晶形成从而改善铸造性能 恒温转变，减少了铸造缺陷，如偏聚和缩孔； 共晶凝固可获得多种形态的显微组织 共晶反应要点 3 合金的平衡结晶及其组织 （以Pb-Sn相图为例） （1）WSn2％的合金 凝固过程（冷却曲线、相变、组织示意图）。 (2)X1合金结晶过程分析（ 2％ Wsn1％ ） 举例 利用杠杆定律可以算出wSn = 10%的合金中? 和 ?II 相的相对量。如取室温时? 相及?相的固溶度分别为图中的f点及g点，则有： (3)X2合金结晶过程分析（共晶合金） Te温度时，成分为m的? 相和成分为n的? 相的相对量可由杠杆定律算出： (4)X3合金结晶过程分析（亚共晶合金） (4)X4合金结晶过程分析（过共晶合金） 标注了组织组成物的相图 如室温时wSn = 35%的Pb?Sn亚共晶合金的组织组成物和相组成物的相对量分别为多少？ 伪共晶 ③伪共晶区的形状 　两组元有相近熔点时，出现对称型伪共晶区；两组元熔点相差较大时，共晶点通常偏向低熔点组元一方，而伪共晶区则偏向高熔点组元一方。 * 三、共晶相图 Pb Sn Sn% T,?C 液相线 L 固相线 ? ? ? + ? L + ? L + ? ?固溶线 ?固溶线 1）点：纯组元熔点；最大溶解度点；共晶点（是亚共晶、过共晶合金成分分界点）等。 2）线：液相线、固相线；溶解度曲线；共晶线等。 3）区：3个单相区；3个两相区；1个三相区。 1.相图分析（相图三要素） 共晶线 2.共晶转变分析 Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? 共晶反应线 表示从M点到N点范围的合金，在该温度上都要发生不同程度上的共晶反应。 M N 共晶点 表示E点成分的合金冷却到此温度上发生完全的共晶转变。 E LE? ?M + ?N 无论从何处开始, 体系点达到共晶线 液相组成达到E点 共晶转变在恒温下进行。 转变结果是从一种液相中结晶出两个不同的固相。 存在一个确定的共晶点。在该点凝固温度最低。 成分在共晶线范围的合金都要经历共晶转变。 Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? M N E (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license. 含Sn量小于2%时称为单相固溶体合金 M N f g X1 T,?C t L ? L ? L L+ ? ? 冷却曲线 ? ? + ? Ⅱ ?Ⅱ 1 2 3 4 { Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? 183 E 当温度降至3点以下，呈过饱和状态的? 相中将不断析出富Sn的? 相，这种析出过程称为脱溶过程，析出相称为次生相或二次相，用?II 表示，以区别于由液相中直接凝固出的初生? 相 X2 T,?C t L (?+ ?) L (?+ ?) L L?(?+ ?) 共晶体 冷却曲线 (?+ ?) Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? 183 M N E (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license. (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license. (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license. (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license. 温度继续降