二元合金的相图概要.ppt

4.6 其他相图 练习题 一、名词解释 组织 相 固熔体 固溶强化 金属化合物 二、判断 1、金属化合物相与固溶体相的本质区别在于前者的硬度高、脆性大。 2、固溶体的强度、硬度一定比溶剂金属的强度、硬度高。 三、选择 1、固溶体合金在结晶时（ ） a.不发生共晶转变 b.要发生共晶转变 c.必然有二次相析出 d.多数要发生共析转变 2、二元合金中，铸造性能最好的合金是（ ） a. 固溶体合金 b.共晶合金 c.共析合金 d.包晶成分合金 3、二元合金中，压力加工性能最好的合金是（ ） a．固溶体合金 b．共晶合金 c．共析合金 d．包晶成分合金 四、填空 1、合金的两大基本相是 和 ，其本质区别是 。 * * * * * * * * * * * 4.3 匀晶相图 匀晶系：两组元在液态和固态都无限互溶的合金系。 匀晶相图：匀晶系合金的相图。 匀晶转变：从液相中结晶出单相固溶体的转变。 铜-镍合金匀晶相图分析 Cu Ni Ni% T,?C 20 40 60 80 100 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1083 1455 L ? L+ ? 纯铜熔点 纯镍熔点 液相线 固相线 液相区 固相区 液固两相区 匀晶合金的平衡结晶过程 a b c d T,?C t L ? L ? L 匀晶转变 L? ? ? 冷却曲线 Cu Ni Ni% T,?C 20 40 60 80 100 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1083 1455 L ? L+ ? 匀晶合金与纯金属不同，它没有一个恒定的熔点，而是在液、固相线划定的温度区间内进行结晶。 与纯金属相比，固溶体合金凝固过程有两个特点： (1)固溶体合金凝固时析 出的固相成分与原液相 成份不同，需成份起伏。 α晶粒的形核位置是那 些结构起伏、能量起伏 和成分起伏都满足要求 的地方。 (2)固溶体合金凝固时依 赖于异类原子的互相扩散。 匀晶转变过程中原子扩散示意图 Ni 不平衡结晶 固相平均成份线 固溶体不平衡结晶示意图 晶内偏析（枝晶偏析） 枝晶偏析：晶粒内部出现的成份不均匀现象。 先结晶：含高熔点组元多； 后结晶：含低熔点组元多。 结果：力学性能降低，特别是塑性降低；抗蚀性能下降。 消除方法：扩散退火或均匀化退火。使异类原子互相充分扩散均匀。 4.4 共晶相图 Pb Sn Sn% T,?C 铅-锡合金共晶相图分析 液相线 L 固相线 ? ? ? + ? L + ? L + ? ?固溶线 ?固溶线 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 共晶反应要点 Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? 183 M N E 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。 X1合金结晶过程分析 c e 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 M N E 含锡量为10％的Pb-Sn合金平衡结晶过程 X1合金结晶特点 T,?C t L ? L ? L L+ ? ? 冷却曲线 ? ? + ? Ⅱ ? Ⅱ 1.没有共晶反应过程，而是经过匀晶反应形成单相?固相。 2.要经过脱溶反应，室温 组织组成物为? + ? Ⅱ 组织组成物 组织中，由一定的相构成的，具有一定形态特征的组成部分。 X2合金结晶过程分析（共晶合金） 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 铅锡共晶合金的显微组织 共晶组织中两相的相对含量为： Pb-Sn合金相图 X3合金结晶过程分析（亚共晶合金） X3 T,?C t L L+ ? (?+ ?)+ ? + ? Ⅱ 1 2 (?+ ?)+ ? Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L+? L+? 183 M N E L+(?+ ?)+? 亚共晶合金的平衡结晶过程 (?+ ?)+ ? + ? Ⅱ * α