第三章合金相的晶体结构.pptVIP

合金相——指合金中结构相同，成分和性能均一，并有界面与其他部分分开的均匀组成部分(phase)4相律相律表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和相数之间的关系数学表达式：f=c-p+2结论（1）匀晶转变式：L→α（2）单相区相成分与合金原始成分一致，即坐标点成分；两相区成分：液相成分在液相线上，固相成分在固相线上（3）与纯金属不同，合金的结晶过程是在一定温度范围内进行的，不同温度下两平衡相的成分不相同，量也不同，两相的相对量可依据杠杆定律计算得出第三章习题与思考题1解释下列名词：合金组元相组织2什么是固溶体？什么是金属间化合物？二者在结构、性能与应用上各有何不同？3什么是固溶强化？该强化方式有何特点？Mn和C在钢中的强化效果哪个大？为什么？4有形状相同的两个Cu-Ni合金铸件，一个含50％Ni，一个含10％Ni，铸件自然冷却后，哪一个铸件的偏析严重？5为什么铸造合金常选用共晶成分的合金？共析转变关系式γ→α＋β——一个固相中同时析出两个新的固相共析转变含稳定化合物的相图稳定化合物单相区呈直线，如：Mg2SiFe3C四相图与合金性能之间的关系（一）机械性能和物理性能固溶体强硬度较纯金属高纯金属导电性较固溶体高共晶成分附近性能突变（二）铸造性能铸造缺陷：偏析、疏松、缩孔等——结晶的温度范围、成分范围越大，偏析、缩孔等越严重。铸造性能取决于结晶区间：液固相线之间距离越大(温度和成分的间距)，铸造性能越差流动性好偏析倾向小减少分散缩孔→为集中缩孔——纯金属、共晶体铸造性能最好（三）锻造、压力加工及切削加工性能单相固溶体的锻造与压力加工性能较佳，但切削加工性能不好；合金为两相混合物时，切削加工性能较好，但锻造与压力加工性能较差。总体：单相固溶体不宜制作铸件而适于承受压力加工；铸造材料应当选用共晶体尽可能多的合金关于相构成与组织构成热分析法一、匀晶相图1定义：两组元在液态和固态均无限互溶的二元合金相图。如Cu―Ni、Ag―Au、Cr―Mo等合金系2相图分析3合金结晶过程4相律5二元相图的杠杆定律§3典型相图分析点：A-纯Cu理论熔点B-纯Ni理论熔点线：AB-液相线AB-固相线区间：两个单相区：L相、α相一个两相区：L+α相区α液相线固相线Cu―Ni二元相图冷却曲线匀晶转变式L→αTt1:L(100%)T=t1:L→α(开始)注：L(100%)+α(0%)T=t2:L→α注：L+αT=t4:L→α(结束)注：L(0%)+α(100%)Tt4:α(100%)k成分合金结晶过程分析单相区:实际座标点两相区:液(固)相成分在温度水平线与液(固)相线的交点处相成分判定方法(1)表征了各成分合金的结晶起始(终止)温度(2)表征了各温度下液固两相达到平衡时液(固)相的成分液(固)相线的意义***恒压条件下f=c-p+1***二元合金系最多存在三相平衡***二元合金系相邻相区的相数相差1系统自由度系统组元数平衡相数温度与压力証明:设液相质量为WL，固相的质量为Wα，则合金的总质量为WL+Wα有:WLCL+WαCα=(WL+Wα)CWα(Cα-C)=WL(C-CL)5杠杆定律用于确定二元相图中两相区各相的相对含量若将合金成分C的r点看做支点，将WL、Wα看做作用于a和b的力，则相当于力学中的杠杆定律——形象的比喻。Wα=(ar/ab)W0WL=(rb/ab)W0——杠杆定律只适用于二元相图的两相区与纯金属相比,固溶体结晶特点(1)异分结晶结晶出的晶体与母相化学成分不同，这种结晶称为~或选择结晶。(2)结晶需要在一定的温度范围内进行6固溶体合金的结