第七章二元相图及合金的凝固预案.ppt

3）离异共晶 是一种被分离开来的共晶组成。可以在平衡条件下获得，也可以在非平衡条件下获得。 § 7.4二元包晶相图 本节主要讲授内容： 1) 相图分析 2)平衡结晶过程分析 3)包晶系合金的不平衡结晶 二组元在液态无限溶解，固态下有限溶解，并发生包晶反应的相图叫二元包晶相图。 1、相图分析 Pt-Ag二元相图 线： ACB： 液相线； AEDB： 固相线； PE： Ag在Pt中的固溶度曲线； DQ： Pt在Ag中的固溶度曲线； EDC水平线：包晶线。此线上的合金均发生包晶反应： 　　　　　　　　LC + αE → βD　 　　 这种在一定的T下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的反应的转变叫包晶反应。 相区：单相区： L、α、β α：Ag溶于Pt中的有限固溶体。 β：Pt溶于Ag中的有限固溶体。 两相区：L+α、L+β、α+β。 三相区: L+α+β 2、平衡结晶过程分析 1）合金Ⅰ（包晶合金）组织 β+αII 2) II合金 组织：β+αII 3)III合金 组织：α+β+αII+βII 3、包晶系合金的不平衡结晶 　成分为 DC 范围的合金，在非平衡冷却条件下，由于包晶转变不完全，使得包围在 β 相中的 α 相在包晶转变后仍有残留，通常把这种组织称为核心（或包心）组织。 这种由于包晶转变的不完全性而产生的组织变化与成分偏析的现象，称为包晶偏析。　　 § 7.5相图与合金性能的关系 本节主要讲授内容： 1) 相图与使用性能关系 2) 相图与工艺性能关系 1、相图与使用性能关系。 1）单相固溶体合金 随着溶质含量的增加，材料的强度、硬度增加，塑性、韧性下降，导电性能下降。 2）两相混合物 形成两相混合物的合金，性能是两组成相性能的平均值（性能与成分呈线性变化）。共晶成分的合金强度、硬度达到最大值。 2、相图与工艺性能关系 相图与合金铸造性能之间的关系 1）单相固溶体合金 流动性：差 缩孔：分散缩孔多，集中缩孔少。 加工性：强度低，塑性好，变形均匀，压力加工性能好。 2）两相混合物时 流动性好、枝晶偏析最小不易形成疏松，而易行成集中缩孔合金致密，铸造性能好。加工性差。 § 7.6 Fe-C合金相图 本节主要讲授内容： 1) Fe-C合金中的组元和合金相 2) Fe-Fe3C合金相图分析 3)铁碳合金分类 4)典型合金的结晶过程分析及组织 5)相组成物及组织组成物计算 6)含碳量对组织及性能的影响 Fe-C双重相图 1、Fe-C合金中的组元和合金相 （1）纯铁： 熔点1538℃ 1）组元 （2）渗碳体： 是铁与碳形成的间隙化合物，含碳量为6.69%，熔点1227℃。 （1）液相（L）（2）δ相（3）γ相：（4）α相：（5）Fe3C相 2）基本相 2、 Fe-Fe3C合金相图分析 1）点： 五个单相区：七个双相区： 3）线： 2）区： ①ABCD 液相线 ②AHJECF 固相线。 ③三条水平线。 HJB 、ECF 、PSK ④三条析出线 CD、ES、PQ ⑤GS线 3、铁碳合金分类 1）工业纯铁： C≤0.0218%的Fe－C合金。 2）碳钢： 0.0218% C ≤ 2.11% 的Fe－C合金。 共析钢 0.77% 亚共析钢 0.0218～0.77% 过共析钢 0.77～2.11%. 3）白口铸铁： 2.11% C ≤ 6.69%的Fe－C合金。 亚共晶白口铁 2.11～4.3% 共晶白口铁 4.3% 过共晶白口铁 4.3～6.69 4、典型合金的结晶过程分析及组织 典型铁碳合金平衡结晶过程分析图 1）含碳0.01%的铁碳（工业纯铁） 工业纯铁的平衡组织 2）含碳0.77%的铁碳合金（共析钢） 室温 P 组织，α 和 Fe3C 呈层片状。 3）含碳0.4%的铁碳合金（亚共析钢） 含碳0.40%的碳钢结晶过程示意 室温平衡组织组成物都是珠光体和先共析铁素体。 4）含碳1.2%的铁碳合金（过共析钢） 含碳1.2%的碳钢结晶过程示意 组织是珠光体和二次渗碳体 含碳量1.0%, 二次渗碳体呈颗粒状分别在晶界（又称断续网状），对性能影响不是很大； 含碳量1.0%，二次渗碳体呈现出连续的网状，将严重损害钢的塑性和韧性 * * 第七章 二元相图及合金的凝固 本章主要内容 有关相图的基本知识 二元匀晶相图 二元共晶相图 二元包晶相图 相图与性能关系 Fe-