[工学]第五章 三元相图.ppt

第五章 三元相图 三维空间立体图 多元可作伪三元处理 章 目 录： 5.1 三元合金相图的表示方法 5.2 平衡相的定量法则 5.3 三元匀晶相图 5.4 三元共晶相图 5.5 其它三元相图 5.6 举例 5.1 三元合金相图的表示方法 一、浓度三角形 三元合金组元 A、B、C，应满足约束条件： 等边三角形表示法： 浓度三角形顶点代表纯组元 三角形的边代表二元合金 AB = BC = CA = 100% 三角形内任意一点都代表一 个三元合金。如图O点 二、△中具有特殊意义的线 平边线等浓度关系： P、Q合金，B组元相等 顶角线等比浓度关系： 任意两点M、N合金， A、C组元浓度之比相等。 5.2 平衡相的定量法则 一、直线定律 已知成分的两合金P、Q，熔 配成新合金R，R必在PQ连 线上，且在重量重心上。 二、重心定律 已知成分的三个合金P、Q、N， 熔配成一个新的合金R，R成分 点必在△PQN内，且在△重量 重心上。 由合金O，分解成αβγ三个相， 则O位于△αβγ的重量重心处。 5.3 三元匀晶相图 一、立体图 熔点：TA、TB、TC 二元匀晶相图： A-B、A-C、B-C 固液相面：（共轭） 单相区：L、α 双相区：L+α 二、等温截面图 三、垂直截面图 四、凝固过程 5.4 三元共晶相图（3/1转变） 一、立体图 相 区： 单相区：L、α、β、γ f=3 任意形状空间区域。 与三个两相区衔接。 三相区： L+α+β、 L+α+γ、 L+β+γ、 α+β+γ L→α+β、L→α+γ、 L→β+γ 在TE等温四相面以上有三个三相区，以下有一个，称为3/1转变。 三相区由三相平衡三角形滑动而成。三相区棱边为三个相的浓度变温线。 四相面：L+α+β+γ； 反应式：LE→(α+β+γ)共 f=0 水平面 ★ 相区接触法则： 以面相邻相数差一 以线相邻相数差二或零 以点相邻相数差三 二、投影图 三、平衡结晶过程 Ⅰ合金： 特殊成分的合金： O合金（线接触） 四、等温截面 TA TB TC e1 e2 e3 TE 五、垂直截面 简单三元共晶相图 5.5 其它三元相图 一、两包晶与一个匀晶组成的三元相图 投影图与垂直截面图： 二、两共晶和一个匀晶组成的三元相图 共晶和包晶反应特点： 共晶型与包晶型三相区都是由平衡三角形沿浓度变温线滑动而成。 水平截面图： 共晶型 — 顶点领先 包晶型 — 底边领先 垂直截面图： 共晶型 — 曲边上三角 包晶型 — 曲边下三角 三、三元包共晶相图（2/2转变） 投 影 图： 与3/1转变比较： 四相反应面为四边形，反应面上下各有两个三相区。 以上为： L→α+γ； L+α→β 以下为： L→β+γ； α+β+γ 液相线变温规律为： 四相反应：L+α→β+γ 四、三元包晶相图（1/3转变） 与3/1转变比较： 1/3转变四相平衡面为△ 以上为： L→α+β ； 以下为： L+α→γ； L+β→γ； α+β+γ 液相线变温规律为： 四相反应： L+α+β→γ 5.6 举例 2、Fe-C-Cr系等温截面相图 Fe-13%Cr-0.2%C合金： — 2Cr13成分点O，在1150℃位于γ区，为单相奥氏体。 Fe-13%Cr-2%C合金： — Cr12成分点c,位于γ+ C2两相区，作近似连线acb可求相对量。 3、Fe-C-Si系垂直截面图 1-2 L→γ 2-3 L→γ+c 3-4 γ→C 4-5 γ→α+c 5 α→c 室温相：α+c 4、Al-Cu-Mg液相投影图 七个双相区：L+ α、β、γ、θ、 Q 、S、 T 四个交点： ET、P1、P2、Eu ET：L →α + θ+ S P1: L + Q → S + T P2: L + S → α+ T Eu: L→α + β + T 作业： P189：12、14、16、18题 A B C b’ P P’ a b a’ 投影图 α β α β C A B b B b α+β L L+β α β L+α L+α+β TB 垂直截面图 TC A B C TA TB α β e2 e1 C A B e1 e2 α β α+β L→α+β 投影图 TB TA TC e1 e2 C A