三章二元合金与相图.pptVIP

相图（合金平衡图/合金状态图） 用图解的方法表示不同温度、压力及成分下的合金系中各相的平衡关系 平衡状态下——是个理想状态 只有在极缓慢的冷却速度下才能趋近这个状态 二元合金基本相图 匀晶相图 共晶相图 包晶相图 共析相图 稳定化合物相图 两组元在液态时无 限互溶，在固态时 也无限互溶，且形 成单相固溶体，所 构成的相图 三种类型合金 共晶合金：对应共晶成分的合金 亚共晶合金或过共晶合金：化学成分低于或高于共晶成分的合金 固溶体合金：没有共晶转变而只有固溶体匀晶转变的合金 室温下合金I的显微组织：a）相组成：α、β；b）组织组成：α、βII 力学性能与相图的关系 合金铸造性能与相图的关系 压力加工性能与相图的关系 固溶体合金具有良好的塑性，因而压力加工性能好，可以进行锻、轧、拉拔、冲压等 两相机械混合物的合金，其压力加工性能不如单相固溶体 这是因为主要混合物各相的变形能力不同，造成一相阻碍另一相的变形，使塑性变形阻力增加，因而共晶体的压力加工性最差 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 固溶体合金 结晶过程 合金II的结晶过程：L→L+（α+β）→（α+β） 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 共晶合金 结晶过程 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 共晶合金 结晶过程 室温下合金Ⅱ的显微组织：a）相组成：α、β；b）组织组成：（α+β） 合金III的结晶过程：L→L+α→α+（α+β） →α+（α+β）+βII 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 亚共晶合金 结晶过程 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 亚共晶合金 结晶过程 室温下合金Ⅲ的显微组织：a）相组成：α、β； b）组织组成：α、（α+β）、βⅡ 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 过共晶合金 结晶过程 室温下合金Ⅳ的显微组织：a）相组成：α、β； b）组织组成：αⅡ、（α+β）、β 合金的相组成物：在合金的显微组织中的基本相，如α、β固溶体相 合金的组织组成物：由基本相组成的单相组织和共晶体等基本组织，如亚共晶合金的组织组成物?α +βII+（α+β） 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 Pb—Sn合金相图(用组织组成物标注） g 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 共晶相图 体积质量偏析 由于体积质量的原因而引起铸件成分偏析 偏析造成力学性能各处各异，这会降低铸件的使用寿命 在选用合金化学成分上和合金结晶时，采取各种措施来 尽量减少这种偏析 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 合金性能与相图的关系 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 合金性能与相图的关系 力学性能与相图的关系 当合金形成单相固溶体时，由于溶质原子使基体晶格畸变，溶质元素浓度越高，引起晶格畸变越大，则合金的强度、硬度越高 当合金形成为两相机械混合物的组织时，合金的强度和硬度随成分的变化呈直线关系，大致是两相性能的算术平均值 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 合金性能与相图的关系 铸造性能与相图的关系 铸造性能主要表现在流动性、 偏析、缩孔等方面，主要决定 与液相线与固相线之间的温度 间隔 液固相线距离愈小，结晶温度范围愈小→合金的流动性好→有利于浇注 液固相线距离大→枝晶偏析倾向愈大，合金流动性也愈差，形成分散缩孔的倾向也愈大，使铸造性能恶化 第三章 二元合金与相图 第二节 二元合金相图 合金性能与相图的关系 铸造性能与相图的关系 在恒温下结晶的合金具有最好的流动性，易生成集中缩孔，因此铸造合金的成分接近共晶成分，越容易铸成致密件 所以铸造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或选择结晶温度区间较小的合金 第三章 二元合金与相图 纯金属的应用 导电体、导热体(散热器)、装饰品、工艺美术品(化学稳定性、 美丽的光泽)等 但其力学性能差（σb↓）、品种有限约80种）、提纯成本高 合金材料的应用 HB↑ 、σb↑，数量上万种，生产成本低，广为开发利用 第三章 二元合金与相图 强度高 纯金属强度低 合 金 化 纯铁:σb =200MPa 45钢:σb =610MPa （45钢=纯铁+0.45%碳） 纯铁金相组织 45钢金相组织 第三章 二元合金与相图 关于合金的相关概念 合金 通过熔炼、烧结或其他方法，将一种金属元素