冶金物理化学精品课件-三元共晶相图.pptVIP

生成异分熔点化合物的三元系相图缓冷分析 体系温度降至Tp时，固相总组成达到S’p点，体系发生三元包晶反应，组成为Lp的液相回吸晶相B，产生化合物D的晶相，并继续析出固相C。 Lp+B=D+C 此时四相共存，自由度f=0，温度，液相、三固相组成不变。 生成异分熔点化合物的三元系相图缓冷分析 由于晶相B不断减少而增加晶相D，固相总组成沿S’p→S变化，当固相总组成达到S点时，包晶反应结束，晶相B消耗完，体系中剩下组成为P的液相和D、C两固相（混晶组成点在DC连线上S点）。 S . p . S’p 生成异分熔点化合物的三元系相图缓冷分析 继续降温，体系发生二元共晶反应L=C+D，液相中同时析出固相C、D，随共晶反应的进行，液相沿P→E变化，而固相中未增加新晶相，仅D、C的相对含量在不断改变，所以固相总组成沿S→S4变化，液相组成达E点时，固相总组成达S4点，体系发生三元共晶反应。 L=A+D+C f=0，反应温度、四相组成恒定不变。 p . 生成异分熔点化合物的三元系相图缓冷分析 由于体系中固相多了纯A晶相，固相总组成点必离开DC线，沿S4→M2向△ADC内运动，达M2点时，三元共晶反应结束，最后一滴LE液相消失，体系仅剩A、D、C三晶相的混晶。 M2位于△ADC内，结晶终点在△ADC对应的四相点E处，析晶产物为△ADC三顶点物质的混晶，应符合三角形规则。 E 缓冷分析---遵循原则 体系为密闭，整个缓冷过程物系点始终不变； 任何时刻，只要存在相平衡关系，则液相点与固相总组成点必定在过物系点的连线上，两个相点与物系点间的相对位置遵从杠杆规则； 液相组成和固相总组成分别沿不同轨迹变化，结晶终了时合为一条首尾相接的折线。 缓冷分析 体系点P所代表的熔体冷却至液相面时，开始析出纯A固相。继续冷却析出A量不断增加，液相成分沿Pa线变化（背向规则）。 当液相成分达a时，则同时析出固相纯A和纯C。随着A、C的连续析出，固相总组成沿AC1方向变化，液相组成沿aE方向变化。 当液相组成达到E点时，发生三元共晶反应 LE=A(s)+B(s)+C(s) 三元相图 三元相图—缓冷分析 随着A、B、C的不断析出，三元共晶混合物成分沿C1P方向变化。反应结束，液相消失，体系由A、B、C三个纯固相组成，三相相对含量遵从质心规则。 三元相图—缓冷分析 液相同时析出纯A、纯C的过程中，析出固相和剩余液相的相对量遵从杠杆规则。如：液相冷却至a’点的温度时，由直线规则可确定此时固相总组成点在C’处，体系内固相量与液相量之比等于线段Pa’与C’P之比。 由于A与C不互溶，故此固相为A与C的二元共晶混合物。 a’ C’ 生成二元同分熔点化合物的体系 A、B生成一个稳定的二元化合物AmBn（标示为D），D与C形成一个低熔共晶M。 三元相图的下方为A-B低熔共晶二元系相图。 化合物D处在A-B线上，其熔点是其两侧曲线的最高温度点。二元低共熔点e’1、e’2投影到A-B边上得e1、e2，所以其温度下降的方向如箭头所示。 生成二元同分熔点化合物的体系 随着A-B体系中加入第三组元C，熔体凝析的温度也在下降，液相线扩展为液相面，如e1D扩展为e1DME1e1，e2D扩展为e2DME2e2。这两个液相面连成一体，成为化合物D的液相面。其表示D的初晶面。 该面范围的任何组成点在此初晶面的温度下，熔体开始有组成为D的晶体析出，即L+D二相平衡共存。在液相面以下的空间为L+D的二相平衡共存空间。 温度最高规则 五条二次结晶线把相图分成四个不同的区，二次结晶线叫界线。 不与组成三角形的边相交者称作内界线；相交者称侧界线。 界线上液相平衡的二晶相组成点的连线（或其延长线）与此界线（或延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点，此即温度最高点规则也叫连线规则。 此规则用于判断界线上温度的走向。 温度最高规则 生成二元同分熔点化合物的三元相图共有四个液相面A、B、C、D，五根液相线e1E1、 e2E2、 e3E2、 e4E1、 E1E2。这五根液相线分别为A+D、D+B、B+C、C+A同时从液相中结晶析出的低共溶线，而E1E2则为C+D同时从液相中结晶析出的低共溶线。图中M点为C-D连线上的温度最低点，又是E1E2液相线上的温度最高点，称为鞍心点。 温度最高规则 判断温度降低方向 图中E1E2是C和D初晶区的边界线，E1E2上的液相平衡晶相为C和D，其组成点连线CD与E1E2交于点M，M点为E