精品课程-OK.PPT

* * * * * * 第三节 匀晶相图 匀晶转变动画 第三节 匀晶相图 ∵ V冷却↑，原子扩散速度小于结晶速度，合金成分不能完全均匀化，固相成分偏离相图固相线，此时发生不平衡结晶，得到不平衡组织。 固溶体不平衡结晶示意图 ——不平衡结晶及组织 第三节 匀晶相图 消除办法：扩散退火 （均匀化退火） 固相线以下100～200℃ ——不平衡结晶及组织 晶内偏析（或称枝晶偏析） ：一个晶粒内部成分不均匀现象。 偏析程度：与相图形状、原子扩散能力、冷却速度有关 1、液相线和固相线间的水平距离和垂直距离↑，偏析程度↑ 2、偏析原子扩散能力↓ 偏析程度↑ 3、 V冷却↑，偏析程度↑ 第四节 共晶相图 共晶组织：共晶转变后形成的两个固相的混合物。 共晶转变：恒温下，一定成分的液相同时结晶出成分一定的 两个固相的转变，又称共晶反应。 （共晶体） 共晶反应 两组元液态无限互溶，固态有限溶解，并发生共晶转变的相图称为共晶相图。 一、相图分析 第四节 共晶相图 L单相区 α单相区 α+β双相区 L+α双相区 L+β双相区 L+α+β三相共存区(MEN水平线) β单相区 一个三相区 (L+α+β,水平线MEN) 三个双相区 (L+α、α+β、L+β) 区：三个单相区 (L、α、β) 共晶线MEN 溶解度曲线MF、NG 固相线AMENB 线：液相线AEB 点： E--共晶点 共晶相图分析 第四节 共晶相图 二、典型合金的平衡结晶过程 1、WSn?19%的合金 所有成分位于M~F之间的合金的平衡结晶过程类似，它们的最终显微组织都是?+βⅡ。 ?和βⅡ的相对量可通过杠杆定律求出。 1以上 1～2 2～3 3以下 第四节 共晶相图 二、典型合金的平衡结晶过程 2、共晶合金(WSn= 61.9%) E以上 E以下 结晶开始 结晶终了 E点 发生共晶转变以后，继续冷却时，共晶组织中的?和β相都要发生溶解度的变化，?相成分沿MF线变化，β相的成分沿NG线变化，分别析出次生相βⅡ和 ? Ⅱ。 这些次生相常与共晶组织中的同类相混在一起，难以在显微镜下分辨。 第四节 共晶相图 二、典型合金的平衡结晶过程 3、亚共晶合金（19%WSn61.9%） 共晶转变前形成的?固溶体叫做初晶或先共晶相。亚共晶合金在共晶转变刚刚结束之后的组织是由先共晶?相和共晶组织(α+β)所组成，其中共晶组织的量即为温度tE时液相的量。 第四节 共晶相图 二、典型合金的平衡结晶过程 3、亚共晶合金（19%WSn61.9%） 在2点以下继续冷却时，将从?相（包括先共晶?相和共晶组织中的?相）和β相分别析出次生相βⅡ和?Ⅱ。 在显微镜下，只有从先共晶?中析出的βⅡ可能观察到，共晶组织中的?Ⅱ和βⅡ一般难以分辨。所以室温下的显微组织为α+βⅡ+(α+β)。 第四节 共晶相图 二、典型合金的平衡结晶过程 4、过共晶合金（WSn ?61.9% ） 最终显微组织：β+αⅡ+(α+β) α、β、αⅡ、βⅡ及(α+β)在显微组织中均能清楚地区分开来，是组成显微组织的独立部分，称之为组织组成物。 成分位于F与G之间的合金，尽管结晶后的显微组织有所不同，但均由α和β两种基本相组成，把α、β称为相组成物。 第四节 共晶相图 相组成物：组成显微组织的基本相 L单相区 α单相区 α+β双相区 L+α双相区 L+β双相区 L+α+β三相共存区(MEN水平线) β单相区 相组成物标注的相图 第四节 共晶相图 组织组成物：显微组织中能清楚区分，组成显微组织的独立部分 α固溶体 L L+α固溶体 L+β固溶体 β固溶体 α+βⅡ α+(α+β)+βⅡ β+(α+β)+ αⅡ 组织组成物标注的相图 第四节 共晶相图 伪 共 晶 ：在共晶点附近的非共晶成分（亚共晶或过共晶）的合金在不平衡结晶条件下所得到的共晶组织。 不平衡结晶——伪共晶 在不平衡结晶条件下，由于冷却速度大，将会产生较大过冷，亚共晶合金Ⅰ过冷至两条液相线的延长线所包围的影线区时，此时液相对于?相和β相都是过饱和的，可同时结晶出?和β，从而形成共晶组织(?+β)。 易产生伪共晶区域 Ⅰ 第四节 共晶相图 离异共晶：(特征：共晶组织两相分离的共晶) 在先共晶相数量较多而共晶组织甚少的情况下，共晶组织中与先共晶相相同的那一相，会依附于先共晶相上生长，剩下的另一相则单独存在于晶界处，从而使共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶。 可以在平衡条件下获得(如合金Ⅰ)