在固态下有限互溶并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图.PPT

2、二元共晶相图;⑴ 相图分析 ① 相：相图中有L、?、?三种相, ?是溶质Sn在 Pb中的固溶体， ?是溶质Pb在Sn中的固溶体。 ② 相区：相图中有三个单相区： L、?、?；三个两相区： L+?、L+?、?+ ?；一个三相区：即水平线CED。;④ 固溶线: 溶解度点的连线称固溶线。相图中的CF、DG线分别为 Sn在 Pb中和 Pb在 Sn中的固溶线。 固溶体的溶解度随温度降低而下降。;在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变称作共晶转变或共晶反应。 ;共晶反应的产物，即两相的机械混合物称共晶体或共晶组织。发生共晶反应的温度称共晶温度。代表共晶温度和共晶成分的点称共晶点。;具有共晶成分的合金称共晶合金。在共晶线上，凡成分位于共晶点以左的合金称亚共晶合金，位于共;⑵ 合金的结晶过程 ① 含Sn量小于C点合金(Ⅰ合金)的结晶过程 在3点以前为匀晶转变，结晶出单相? 固溶体，这种直接从液相中结晶出的固相称一次相或初生相。;温度降到3点以下， ? 固溶体被Sn过饱和，由于晶格不稳，开始析出（相变过程也称析出）新相—? 相。由已有固相析出的新固相称二次相或次生相,由? 析出的二次? 用?Ⅱ 表示。。 形成二次相的过程称二次析出, 是固态相变的一种。;由于二次相析出温度较低，一般十分细小。;Ⅰ合金室温组织为? + ?Ⅱ 。;② 共晶合金(Ⅱ合金)的结晶过程 液态合金冷却到E 点时同时被Pb和Sn饱和, 发生共晶反应：LE ?(?C+?D) 。;析出过程中两相相间形核、互相促进、共同长大，因而共晶组织较细，呈片、棒、点球等形状。;;;共晶组织形态;共晶组织形态;树枝状共晶;放射状共晶;螺旋状共晶;在共晶转变过程中，L、 ?、 ? 三相共存, 三个相的量在不断变化，但它们各自成分是固定的。 共晶组织中的相称共晶相.共晶转变结束时，? 和 ? 相的相对重量百分比为：;共晶结束后，随温度下降， ? 和? 的成分分别沿CF线和DG线变化，并从共晶 ? 中析出?Ⅱ ，从共晶 ? 中析出?Ⅱ ，由于共晶组织细， ?Ⅱ与共晶?结合， ?Ⅱ与共晶? 结合，共晶合金的室温组织仍为 ( ?+? ) 共晶体。;③ 亚共晶合金(Ⅲ合金)的结晶过程 合金液体在2点以前为匀晶转变。冷却到2点，固相成分变化到C点，液相成分变化到E点, 此时两相的相对重量为：;在2点，具有E点成分的剩余液体发生共晶反应： L ?(? + ?) ，转变为共晶组织，共晶体的重量与转变前的液相重量相等, 即QE =QL 反应结束后，在共晶温度下?、 ? 两相的相对重量百分比为：;温度继续下降，将从一次? 和共晶? 中析出?Ⅱ，从共晶? 中析出?Ⅱ。其室温组织为?Ⅰ+ (?+?) + ?Ⅱ。;④ 过共晶合金结晶过程 与亚共晶合金相似，不同的是一次相为 ? , 二次相为?Ⅱ 室温组织为?Ⅰ+(?+?)+?Ⅱ。;Pb-Sn合金的结晶过程;⑶ 组织组成物在相图上的标注 组织组成物是指组成合金显微组织的独立部分。;组织组成物之间的差别主要在形态上。如?Ⅰ 、 ?Ⅱ和共晶 ? 的结构成分相同，属同一个相，但它们的形态不同，分属不同的组织组成物。 将组织组成物标注在相图中，可使所标注的组织与显微镜下观察到的组织一致。;组织组成物在相图上的标注;3、二元包晶相图;在一定温度下，由一个液相包着一个固相生成另一新固相的反应称包晶转变或包晶反应。;⑵ 合金的结晶过程 ① 包晶成分合金：匀晶?包晶?二次析出。 室温组织为β + ?II;② PD成分合金：匀晶?包晶?二次析出。 室温组织为? +βII+β + ?II;4、形成稳定化合物的二元相图;图为具有共析转变的二元合金相图。图中A、B为两组元，合金结晶后得到γ固溶体，γc固溶体在衡温下进行共析转变：γc→αd+βe ;共析转变也是固态相变。 最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变: ?S ? ?P+ Fe3C 。;共析相图与共晶相图相似，对应的有共析线(PSK线)、共析点(S点)、共析温度、共析成分、共析合;共析反应的产物是共析体（铁碳合金中的共析体称珠光体），也是两相的机械混合物（铁素体+渗碳体)。;恒温下由一个固相同时析出两个成分结构不同的新固相。;7、相图与合金性能之间的关系;② 单相固溶体的合金： 性能随成分呈曲线变化，随溶质含量增加，σ、HB、?增加，塑性下降。 ③ 形成稳定化合物的合金： 性能-成分曲线出现拐点。;⑵ 相图与铸造性能的关系