四元相图.ppt

第五章 三元相图 第一节 相图基本知识 1 三元相图的主要特点 （1）是立体图形，主要由曲面构成； （2）可发生四相平衡转变； （3）一、二、三相区为一空间。 第一节 相图基本知识 2 成分表示法－成分三角形（等边、等腰、直角三角形） （1）已知点确定成分； （2）已知成分确定点。 第一节 相图基本知识 3 成分三角形中特殊的点和线 （1）三个顶点：代表三个纯组元； （2）三个边上的点：二元系合金的成分点； 第一节 相图基本知识 3 成分三角形中特殊的点和线 （3）平行于某条边的直线：其上合金所含由此边对应顶点 所代表的组元的含量一定。 （4）通过某一顶点的直线：其上合金所含由另两个顶点所 代表的两组元的比值恒定。 第一节 相图基本知识 4 四相平衡转变的类型 （1）共晶转变：L0 T αa+βb+γc; （2）包晶转变：L0＋αa+βb T γc; （3）包共晶转变：L0＋αa T βb+γc; 还有偏共晶、共析、包析、包共析转变等。 第一节 相图基本知识 5 共线法则与杠杆定律 （1）共线法则：在一定温度下，三元合金两相平衡时，合 金的成分点和两个平衡相的成分点必然位 于成分三角形内的同一条直线上。 （由相率可知，此时系统有一个自由度，表示一个相的成 分可以独立改变，另一相的成分随之改变。） （2）杠杆定律：用法与二元相同。 第一节 相图基本知识 5 共线法则与杠杆定律 两条推论 （1）给定合金在一定温度下处于两相平衡时，若其中一个相的成分给定，另一个相的成分点必然位于已知成分点连线的延长线上。 （2）若两个平衡相的成分点已知，合金的成分点必然位于两个已知成分点的连线上。 第一节 相图基本知识 6 重心法则 在一定温度下，三元合金三相平衡时，合金的成分点为三个平衡相的成分点组成的三角形的质量重心。（由相率可知，此时系统有一个自由度，温度一定时，三个平衡相的成分是确定的。） 平衡相含量的计算：所计算 相的成分点、合金成分点和二者 连线的延长线与对边的交点组成 一个杠杆。合金成分点为支点。 计算方法同杠杆定律。 第二节 三元匀晶相图 1 相图分析 点：a, b, c-三个纯组元的熔点； 面：液相面、固相面； 区：L, α, L+α。 第二节 三元匀晶相图 2 三元固溶体合金的结晶规律 液相成分沿液相面、固相成分沿固相面，呈蝶形规律变化。（立体图不实用） 共轭线：平衡相成分点的连线。 第二节 三元匀晶相图 3 等截温界面（水平截面） （1）做法：某一温度下的水平面与相图中各面的交线。 （2）截面图分析 3个相区：L, α, L+α; 2条相线：L1L2, S1S2（共轭曲线）; 若干连接线：可作为计 算相对量的杠杆（偏向 低熔点组元；可用合金 成分点与顶点的连线近 似代替；过给定合金成 分点，只能有唯一的共 轭连线。） 第二节 三元匀晶相图 4 变温截面（垂直截面） （1）做法：某一垂直平面与相图中各面的交线。 （2）二种常用变温截面 经平行于某条边的直线做垂直面获得； 经通过某一顶点的直线做垂直面获得。 （3）结晶过程分析 成分轴的两端不一定是纯组元； 注意: 液、固相线不一定相交； 液、固相线不是成分变化线, 不能运用杠杆定律。 第二节 三元匀晶相图 5 投影图 （1）全方位投影图(匀晶相图不必要) 。 （2）等温线投影图：可确定合金结晶开始、结束温度。 第三节 三元共晶相图 一 组元在固态互不相溶的共晶相图 （1）相图分析 点：熔点；二元共晶点；三元共晶点。 第三节 三元共晶相图 一 组元在固态互不相溶的共晶相图 （1）相图分析 ? 液相面 固相面