第四章节二元合金相图.pptVIP

由相图某成分合金在某温度时的相 由相图确定给定合金的相变温度 由相图某成分合金在某温度时的两个平衡相的成分和相对质量－杠杆定律 设合金的质量为Q合金 , 其中 Ni质量分数为b%, 在 T1温度时,? L相中的 Ni质量分数为a%,? α相中的Ni质量分数为c%。 3. 固溶体的不平衡结晶 1)工业生产中合金溶液浇注后的冷却速度较快，在每一温度下不能保持足够的扩散时间，使凝固过程偏离平衡条件，称为非平衡凝固(结晶) 。 2)非平衡凝固(结晶)得到的组织称为不平衡组织。 　　　固溶体结晶时成分是变化的　（固相线和液相线），如冷却较快，原子扩散不能充分进行，则会形成成分不均匀的固溶体。固溶体一般都以枝晶状方式结晶，使得一个晶粒中先结晶的树枝晶晶枝含高熔点组元较多，后结晶的树枝晶晶枝含低熔点组元较多，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。 枝晶偏析的合金对合金的力学性能影响较大。容易导致合金塑性韧性下降；易引起晶间腐蚀，降低合金的抗蚀性能。 消除枝晶偏析的方法采用扩散退火。 偏析实例 通过对非平衡凝固分析得到如下结论： (1) 固相、液相的平均成分分别与固相线、液相线不同，有一定的偏离（固相成分按平均成分线变化），其偏离程度与冷却速度有关。冷却速度越大，其偏离程度越严重；冷却速度越小，偏离程度越小，越接近于平衡条件。 (2) 先结晶部分含有较多的高熔点组元(Ni)，后结晶部分含有较多的低熔点组元(Cu)。 (3) 非平衡结晶条件下，凝固的终结温度低于平衡结晶时的终止温度。 标注了组织组成物的相图 2. 合金的工艺性能与相图的关系 　　　共晶合金熔点低，且恒温转变，熔液流动性好，凝固后容易形成集中缩孔，合金致密。固溶体合金的流动性差，且液固相线间隔越大，结晶温度范围大，树枝晶易粗大，妨碍流动性，导致分散缩孔多，合金不致密，且偏析严重，易形成成分的偏析。 本章思考题 1 简述合金相的分类，固溶体与纯金属相比，有何结构、性能特点？ 2 固溶体与纯金属的结晶有何异同？ 3 试述晶系不平衡结晶的过程（平均成分线的形成、两种偏析） 4 分析匀晶系合金典型的不平衡结晶组织及其形成原因。 5 分析两种合金平衡冷却过程，指出其室温组织。 共晶相图 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。 c e 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。 d LE ? ?M + ?N A B E M N F G Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Pb Sn T,?C L ? ? ? + ? L + ? L + ? 183 c e d 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。 共晶转变要点须知 共晶相图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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 c e d 共晶相图结晶过程分析（Ⅰ） 共晶相图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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.要经过二次析出反应，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。 共晶相图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. X2 T,?C t L (?+