材料科学基础第5章二元相图剖析.pptx

二元相图 Binary Phase Diagram;;T; ;基本概念－ 相律、成分表示方法、相图测定、杠杆定理;;;5.1 基本概念;2) 相律（phase rule）;相图：反映组织（相组成）和系统参数之间关系的一种工具;例一：水的相图：;例二： 纯铁的相图―反映固态下的相转变;;2. 二元系的相图;2) 成分表示法 ;5.1.3 相图的建立;例：用热分析方法测定相图 ;5.1. 基本概念;5.1.4 相图的使用 ;;5.2 匀晶相图;5.2.2 平衡转变 ;;5.2.3 非平衡匀晶转变 ;5.2 匀晶相图;; 先凝固的部分富Ni，不易侵蚀，呈现亮白色，成为枝干. 后凝固的部分富Cu，易被侵蚀，呈现暗黑色，分布于枝间. ;5.2.4 具有极大和极小点的匀晶相图 ;;5.3 共晶相图;5.3 共晶相图(eutectic phase diagram);;线:;5.3.2、相图的基本特征;5.3.3 共晶材料的性能特征 ;1.端部固溶体(10wt.% Sn) ;2. 共晶成分（ 61.9wt.% Sn） ;;5.3 共晶相图;;3. 亚共晶材料 ;5.3 共晶相图;5.3 共晶相图;5.先结晶相的百分数 ;5.3.5 非平衡凝固过程及组织;伪共晶区的形状和位置;C、共晶成分的亚共晶 ;2) 由于偏析引起的亚共晶 ;离异共晶 (divorced eutectic) ;5.4 包晶(peritectic)相图;;3. 包晶相图与共晶相图的区别;5.4.2 平衡凝固 及组织; 反应伴随扩散，液相中富Ag, a相中富Pt，所以反应时Ag向里扩散，Pt向外扩散。;;;;5.5.3 非平衡条件下的包晶转变;2）晶内偏析;;;5.5 其它类型的二元合金相图 ;化合物成分不固定;;有时化合物的成分可在一定的范围内波动， 如：Sn-Sb相图;5.5.3 具有熔晶转变的相图 ;5.5.4 具有偏晶转变的相图 ;5.5.5 具有合晶转变的相图 ;例：Na-Zn相图;;;;4) 具有多晶型转变 （同素异构转变）的相图;5) 具有有序化转变的相图;;复杂相图分析;复杂相图分析;;在计算? Hm时只考虑最近邻原子的相互作用 ;根据上述公式:;W 0 W = 0 W 0 ;;2. 公切线法则;证明： A B xLA xLB x?A x?B;∵ xLB=1-xLA x?A=1-x?B dxLB=-dxLA dx?A=-dx?B ;三相或多相平衡时，各相的G－x曲线之间有一公切线;具有中间相时的G-x曲线 两两平衡;5.6.3. 混合物的自由能和杠杆定理;对以上两式进行数学换算后可得：;步骤：;例：二元共晶相图;5.6.5 二元相图的几何规律;5.6.5 二元相图的几何规律;5.6.5 二元相图的几何规律;5.6.5 二元相图的几何规律;5.7.1 使用性能;5.7.2 工艺性能（铸造性能）;5. 8 实例分析－课堂讨论; 2. 下面所示的相图中包含什么样的平衡反应？属于什么类型？; 3. 下面所示的相图中包含什么样的平衡反应？ 　　属于什么类型？; 4. 下面所示的相图中包含什么样的平衡反应？属于什么类型？; 5. 下面所示的相图中包含什么样的平衡反应？属于什么类型？;6. Ni－Be相图;7. Al－Mn相图;I. 共晶反应 L－a+b II. 包晶反应 L＋g－b III. 包晶反应 L＋d－g VI. 包晶反应 L＋e－d V. 包晶反应 L＋z1－e VI. 包晶反应 L＋h1－ z1 VII. 包晶反应 L＋q－ h1 VIII. 包晶反应 L＋l－ q IX. 共析反应 K－ l＋ b(Mn) X. 共析反应 q－h1＋l(Mn） XI. 共析反应 l(Mn)－ h1+ b(Mn) XII. 共析反应 h1 － h2＋