第六节三元相图.ppt

第六节 三元相图 三元相图引言 2、浓度三角形的基本性质 3、三元相图的表示方法 4、直线法则、杠杆定律及重心法则 （1）杠杆定律及直线法则： 当两个组成已知的三元混合物混合成一个新混合物时，则新混合物的组成点必在两个原始混合物组成点的连线上，且位于两点之间，两个混合物的质量之比与它们的组成点到新混合物组成点之间的距离成反比，称为三元系统的杠杆规则； 推论 当给定合金在一定温度下处于两相平衡时，若其中一相的成分给定，另一相的成分点必在已知相成分点与合金成分点连线的延长线上； 若两平衡相的成分点已知，合金的成分点必然位于两个已知成分点的连线上。 (2) 重心法则 把M、N、Q三相混合，要得到新相点P，可采用下述方法：根据杠杆规则先将M和N混合成S，S相的组成点必定在MN连线上，且在M和N之间，具体位置要根据M、N的相对含量而定；接着把S和Q混合得到P相。即M＋N＝S，S＋Q＝P。综合两式，所以 M＋N＋Q＝P 表明P相可以通过M、N、Q三相合成而得。反之，从P相可以分解出M、N、Q三相。P点所处的这种位置称为重心位置。 (2) 重心法则 （2）重心法则 6-2 三元匀晶相图 三元匀晶相图分析 冷却结晶过程—平衡规律 水平截面图(等温截面) 水平截面图－－连接线 水平截面图 垂直截面图(变温截面) 垂直截面图内容 6-3 三元共晶相图 一、 组元在固态互不相溶的共晶相图 6-3 三元共晶相图 （1）相图分析 ?面： 液相面：3个 两元共晶面：6个 三元共晶面：1个 区： 单相区：4个 两相区：3个 三相区：4个 四相区：1个 6-3 三元共晶相图 （1）相图分析 ? 区： 单相区：4个 两相区：3个 三相区：4个 四相区：1个 （2）结晶过程 ? 分析O点合金的凝固过程，确定室温组织，计算室温组织组成物的相对量。（杠杆定律与重心法则） （3）典型合金室温组织 6-3 三元共晶相图 组元在固态互不相溶的共晶相图 （2）垂直截面图 ? O点合金的室温组织 A+(A+C)+(A+B+C) 6.5三相包晶平衡区的三元相图 材料的平衡冷却过程分析 固态有限互溶的三元共晶相图 三元共晶相图综合投影图 以材料O为例,冷却到液相面,开始凝固出初晶a,其成分点位于与液相面Ae1Ee3共轭的固相面Afml上,但需用连相线来确定。随温度降低,L和a相的成分分别沿液相面和固相面变化,并保持共轭关系。当材料冷却到二元共晶转变开始面fe1Em时, 进入三相平衡区并发生两相共晶转变。转变过程中，L、a、b分别沿单变量线e1E、fm、gn变化。到TE温度, L、a、b 的成分分别为 E、m、n，发生四相平衡三相共晶转变生成a、b 、g 。继续降温, a、b 、g相的成分分别沿mm’、nn’、pp’曲线变化, 即每个固相中不断析出另外两个固相。室温的平衡组织为:a＋二元共晶(a+b)＋三元共晶(a+b+g)+aⅡ+bⅡ+gⅡ。 材料O的情况有所不同,冷却到液相面,开始凝固出初晶 b,在L+b两相区内,L、b的成分按照蝶形规律分别沿液相和固相面变化,并保持共轭关系。材料经过二元共晶转变开始面ge1En，进入三相平衡区， 发生共晶转变。未及冷至TE温度,材料已遇到该三相区的共晶转变终止面fgnm,液相全部消耗完毕,开始进入a+b两相平衡区。继续冷却, a、b 相的成分分别沿固溶度曲面fmmf和gnng变化,从a相中析出bⅡ相,从b相中析出aⅡ相。当冷却到固态三相区的一个侧面mmnn时,从a、b相中开始析出gⅡ相,以后三个相变化的情况就与材料O相同。其室温组织为初晶a＋ (a+b)＋ aⅡ+bⅡ+gⅡ 。 三元共晶相图水平截面图 凝固过程： 冷却到1点开始凝固出初晶A,从2点开始进入L+A+C的三相平衡区,发生 的共晶转变，形成二相共晶(A+C),3点在三相共晶平面上，冷却至此点发生 的四相平衡共晶转变,形成三相共晶(A+B+C)。 其室温组织为：初晶A+二相共晶(A+C)+三相共晶(A+B+C) （3）水平截面图 ? 6.4三相共晶平衡区的三元相图 相图分析： 线