第四章 三元相图幻灯片.ppt

第四章  三元相图一、三元相图的成分表示法二、杠杆定律及重心法则三、匀晶三元相图 四、简单三元共晶相图五、固态有限溶解的三元共晶相图六、有包共晶反应的三元相图七、 三元包晶相图八、形成稳定化合物的三元相图九、三元相图分析法总结十、三元相图实例 必要性：工业材料为多元合金 本章主要内容： 1. 三元相图的表达方式，使用方法 2．几种基本的三元相图立体模型 3．各种等温截面，变温截面及各相区在浓 度三角形上的投影图 4．典型合金的凝固过程及组织，各种相变过程及相平衡关系。 一、三元相图的成分表示法 1．浓度等边三角形： 三个顶点为纯组元，三条边为二元合金，三角形内任一点为三元合金 一．三元相图的成分表示法：等腰三角形 一．三元相图的成分表示法：直角坐标系 3．浓度三角形中特殊线： 3.1 平行浓度三角形任一边的直线 3.2 从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线 二、杠杆定律及重心法则 单相平衡勿须计算，四相平衡无从计算 1．两相平衡：杠杆定律 共线法则：三元合金中两相平衡时合金 成分点与两平衡相成分点在浓度三角形 的同一直线上 杠杆定律表达式 α%=EO/DE×100%， β=OD/DE×100% 注意：当一个合金O在液相的凝固 过程中，析出α相成分不变时，液 相成分一定沿α相成分点与O点 连线延长线变化。 2．三相平衡重心法则（重量三角形重心）x，y，z分别为α，β，γ成分点，则α%=oa/ax×100%，β=ob/by×100%，γ%=oc/cz×100% 三、匀晶三元相图 1． 立体模型 液相区，固相区，液、固两相区 匀晶三元相图---合金凝固过程及组织 a.平衡凝固 b.蝶形法则：如图 匀晶合金凝固中相成分变化 ，凝固中固、液相成分沿固相面、液相面呈曲线变化，每一个温度下的固、液相成分连线在浓度三角形中投影呈蝴蝶状 3．匀晶三元系的等温截面 匀晶三元系两相区中的共轭线，等温截面中两相区平衡两相的成分连线共轭线的确定：实验确定，测定两平衡相中任一相的一个组元含量 等温截面作用 匀晶三元系等温截面作用： 该温度下三元系中各合金的相态 2．杠杆定律计算平衡相的相对量 3．反映液相面、固相面走向和坡度，确定熔点、凝固点 匀晶三元系变温截面：某合金不同温度下状态分析合金的相变过程 四、简单三元共晶相图 1．立体模型： 简单三元共晶相图模型 3个初晶液相面，3条单变量线或二元共晶线， 一个三元共晶点, 三相区开始面，结束面， （可对比二元合金的有关基本规则） 各相区在浓度三角形上的投影图 简单三元共晶中共晶点 3.二元共晶成分的确定 F4-14 二元共晶成分的确定 共晶成分在变化，切线法确定 2． 合金的凝固过程和组织 简单三元共晶 4． 简单三元共晶的等温截面 二相区：共轭线，三相区：三角形，三个顶点代表成分点 5．简单三元共晶的变温截面：平行于浓度三角形一边的变温截面cd ，合金x的结晶过程：L→B，L→A+B，L→A+B+C， 练习：分析p-f之间合金的结晶过程 简单三元共晶的变温截面：通过顶点的变温截面，注意：不能用杠杆定律，F4-17中A1g1 非四相平衡  五、固态有限溶解的三元共晶相图 1． 固态有限溶解三元共晶立体模型 三个液相面，三个固溶体相面，一个三元共晶固相面 三个二元共晶完毕固相面， 三组二元共晶开始面 固态有限溶解的三元共晶相图 固态有限溶解三元共晶三组六个固溶度面 ： 三条同析线及构成的一个同析台 固态有限溶解三元共晶各相区在浓度三角形上的投影图 固态有限溶解的三元共晶凝固过程 2．固态有限溶解三元共晶合金的凝固过程和组织 合金IV L→α，L→α+γ，α→γ， 合金VI：L→α，L→α + γ， L→β+α+γ α → β 同析反应 固态有限溶解三元共晶合金的凝固过程和组织 3． 固态有限溶解三元共晶合金的等温截面 4． 固态有限溶解三元共晶合金的变温截面 xy变温截面 x1：L→α+β，L→α+β+γ x2：L→α，L→α+β+γ x3：L→α，L→α+γ，L→α+β+γ x4：L→α，L→α+γ， α → β