材料科学基础课件810-10.ppt

8.10 三元相图; 浓度三角形内有两种具有特殊性质的直线 （1）平行于浓度三角形一边的直线，所含对角顶点组元的浓度不变。 （2）过三角形 一顶点的直线，所含另外两组元的浓度之比不变。例如过C点的直线CF上的各点，A、B组元浓度之比不变，即w（A）：w（B）=BF：AF;在某些特殊的情况下，使用等腰三角形或直角三角形表示法;浓度三角形中标出成分点 75%A-12.5%B-12.5%C 50%A-12.5%B-37.5%C ;三元系中的杠杆定律和重心法则 杠杆定律 如果合金P和Q，质量为Wp和WQ 新合金S的成分点在PQ连线上， PS / SQ = WQ / Wp 成分S和质量WS 如果?和?两相共存， 成分点为P和Q， 则PQ过S点， Ｗ?＝QS / PQ ? WS Ｗ? ＝SP / PQ ? WS ;截面图：水平(等温)截面图和垂直截面图 水平(等温)截面图表示在某一温度下三元系的相平衡 连接两个相互平衡的相成分点的直线叫做共轭线。两相区可看作是由一系列共轭线所组成的区域。共轭线之间不能交叉 在两相区，根据共轭线可以确定两相平衡体系中相的相对量， 合金O，在t温度下L和?相的相对量为： L%＝(Os / ls)ｘ100% ?%=(Ol / ls)ｘ100%;;垂直截面图主要用来分析温度变化时合金的相变过程 截取位置有 垂直于浓度三角形并过其一个顶点，截面上BC组元的浓度之比不变 垂直于浓度三角形并平行于浓度三角形一边的截面，截面上C组元的浓度不变 垂直截面图上的相区分界线是垂直截面与三元立体相图相区分界面的交线，不是平衡相成分随温度的变化曲线，不能用来确定平衡相成分，也不能用杠杆定律。 ;;;具有三相平衡的三元相图 三相区内 自由度为1 温度变化时三相区都伴随有三相反应发生， 共晶型、偏晶、熔晶和共析 包晶型、合晶和包析 具有共晶型三相区的相图 相图中存在着L、?和?三个单相区 L+?、L+ ?和 ?+? 三个两相区 和一个L+?+?共晶型三相区。;共晶型三相区是一个三棱柱。 起自A-B二元系的共晶线mE1n，止于A-C二元系的共晶线pE2q 三个侧面是?+?，L+? 和L+?两相区的边界面，是由一系列的共轭线所组成的 即在三个侧面上存在?-?，L-?和L-?两相平衡;在三元等温截面图中三相区均为三角形，称为共轭三角形 共轭三角形的特点 (1) 共轭三角形的三条边与三个两相区相接触。 (2) 共轭三角形的三个角顶与三个单相区相接。 (3) 在共轭三角形内，若已知系统成分，可应用重心法则计算此温度下三相平衡时的相对量。 延长线都进入两相区 或都进入三相区 不能进入单相区;两相区是由一系列的共轭线组成 三相区是一系列的共轭三角形组成 随温度的降低，三相平衡时?相的平衡成分沿mp变化， ?相的平衡成分沿nq变化， 液相的成分沿E1E2线变化 共轭三角形沿箭头所指降温方向平移， 移动时三角形的顶点朝前， 与箭头方向一致 ;AE1E2是液相面AE1E2在浓度三角形中的投影 BE1E2C是液相面BE1E2C在浓度三角形中的投影 Amp是固相面Amp的投影 BnqC是固相面BnqC的投影 三相共晶反应 L→?+? O点：L→L+? → L+?+?→?+? 可利用杠杆定律，根据共轭线 计算L-?两相共存时的相对量 ?-?两相共存时的相对量 ;具有包晶型三相区的三元相图 与共晶型相图相比，相区数目不变，差别仅在于三相区的形状发生了变化。 包晶型三相区也是一个三棱柱，起自A-B二元系的包晶线mE1n，止于A-C二元系的包晶线pE2q 上限温度是E1，下限温度是E2，随温度的降低，三相平衡时?相的平衡成分沿mp变化，液相的成分沿nq 线变化，?相的平衡成分沿E1E2变化， E1E2线在三相区的背面，包晶型共轭三角形的顶点是向后的 ;共轭三角形沿箭头所指降温方向平移， 移动时三角形的顶点朝后，与箭头方向相反 成分位于mE1nqE2p范围内的合金，经历三相区， 发生三相包晶反应L+? → ? ， O点：L→L+? → L+?+?→?+? 可利用杠杆定律，根据共轭线 计算相的相对量;三元相图中的四相平衡 设A-B-C三元系中存在着以A、B、C三个组元为溶剂的?、?、?三个单相区和一个液相区，这4个相之间结合形成的各类相区如下： (1) 两相区，其数目为N2=4!/2!(4-2)!=6，这6个两相区分别为L+?、L+?、 L+?、 ?+?、?+?和?+? (2) 三相区，其数目为N3=4!/3!(4-3)!=4，这4个三相区分别为L + ? + ? 、 L + ? + ? 、L+ ? + ? 和 ? + ? + ? (3) 四相区只有一个，即为L + ? + ? + ?