【2017年整理】二元相图的基本类型与分析.doc

月 日 第 周 星期 课次 备课区 备注区 §4-2二元相图的基本类型与分析 一、匀晶相图 匀晶相图：组元在液态、固态均能无限互溶所形成的相图。 例如：Cu-Ni Fe-Cr W-Mo相图。 1、点、线、区的意义 2、合金K的结晶过程 1点以上, 合金为液相L。 1-2之间, 合金发生匀晶反应:L→α, 2点以下, 合金全部结晶为 α固溶体 最终室温组织：单相?固溶体。 3、枝晶偏析 固溶体结晶时如果冷却较快, 原子 扩散不能充分进行。先结晶的树枝晶轴 含高熔点组元较多, 后结晶的树枝晶枝 干含低熔点组元较多。结果造成在一个 晶粒内化学成分的分布不均。这种现象 称为枝晶偏析。枝晶偏析对材料的机械性能、抗腐蚀性能、工 艺性能都不利。生产上为了消除其影响，常把合金加热到高温 (低于固相线100℃左右), 并进行长时间保温, 使原子充分扩散, 获得成分均匀的固溶体, 这种处理称为扩散退火。 二、共晶相图 共晶相图：两组元在液态下无限溶 解，在固态下不能无限溶解， 并有共晶转变的相图。 月 日 第 周 星期 课次 备课区 备注区 例如：Al-Si Al-Sn Pb-Bi等 相图分析： 相： α相：Sn溶于Pb中的有限固溶体。 β相：Pb溶于Sn中的有限固溶体。 主要点、线的含义： d点：共晶点 cde水平线: 共晶反应线 cf线: Sn在Pb中的溶解度线(或α 相的固溶线)。合金从高温 冷却时,碰到此线，从 α 相中析出 β相。从固态 α 相中析出的 β相称为βII。 eg线: Pb在Sn中溶解度线(或 β 相的固溶线)。合金从高温冷 却时,碰到此线,从β 中析出α = 2 \* ROMAN II相。 1、平衡结晶过程 = 1 \* GB3 ①成分在fc’之间的合金I的平衡结晶过程 1点以上：合金为液相L 月 日 第 周 星期 课次 备课区 备注区 1-2之间：合金发生匀晶反应: L→α, 2-3之间：合金全部结晶为α固溶体 3点以下：由于Sn在α中的溶解度沿 cf线降低, 从α中析出βII 合金室温组织： α+β = 2 \* ROMAN II = 2 \* GB3 ②成分为e点的合金 = 2 \* ROMAN II的平衡结晶过程 合金冷却到1点温度（Td）： 共晶反应： 一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫做共晶反应。 共晶反应条件（d点的含义）： 温度Td = 183℃ 共晶温度 液体成分Sn﹪ = 61.9﹪ 共晶成分 共晶反应产物：（αc + βe）为共晶体；是两相混合物。 共晶相图的普遍规律：凡是共晶成分的液态合金，冷却到共晶温 度时，必然出现共晶反应，形成共晶体。 成分在ce之间的合金平衡结晶时都会发生共晶反应。 Td温度以下：从α中析出β = 2 \* ROMAN II,从β中 析出αII。由于βII和αII 同β和α相连在一起, 共晶体的形态和成分不 发生变化。 合金室温组织：（α+β）共晶体 = 3 \* GB3 ③成分在c’d’之间的合金 = 3 \* ROMAN III的平衡结晶过程 1点以上：合金为液相L 月 日 第 周 星期 课次 备课区 备注区 1-2之间：合金发生匀晶反应:L→α, α的成分沿ac线变化,L成分沿 ad线变化，α逐渐增多,L逐渐 减少。 当刚冷却到2点时,合金由αC相和Ld组成， 发生共晶反应： α相不变化。共晶反应结束时, 合金组织为 α+ (α+β)。 2点以下：从α中析出βII , 合金室温组织：α+β = 2 \* ROMAN II+ （α+β） = 4 \* GB3 ④成分在d