二元合金的相结构与相图.pptVIP

由相图某成分合金在某温度时的相1由相图确定给定合金的相变温度2由相图某成分合金在某温度时的两个平衡相的成分和相对质量－杠杆定律32.2.2相图的使用2.2.2相图的使用设合金的质量为Q合金,其中Ni质量分数为b%,在T1温度时,?L相中的Ni质量分数为a%,?α相中的Ni质量分数为c%。2.2.2相图的使用相图的使用金中含Ni的总质量=L相中含Ni的质量+α相中含Ni的质量???????得?数??????2.2.2相图的使用返回匀晶相图共晶相图包晶相图共析相图01典型相图分析02CuNiNi%T,?C2040608010010001100120013001400150010831455L?L+?匀晶相图匀晶相图匀晶合金的结晶过程abcdT,?CtL?L?L匀晶转变L???冷却曲线CuNiNi%T,?C2040608010010001100120013001400150010831455L?L+?匀晶合金与纯金属不同，它没有一个恒定的熔点，而是在液、固相线划定的温区内进行结晶。01工业生产中合金溶液浇注后的冷却速度较快，在每一温度下不能保持足够的扩散时间，使凝固过程偏离平衡条件，称为非平衡凝固(结晶)。02非平衡凝固(结晶)得到的组织称为不平衡组织。匀晶相图3.固溶体的不平衡结晶固溶体结晶时成分是变化的（固相线和液相线），如冷却较快，原子扩散不能充分进行，则会形成成分不均匀的固溶体。固溶体一般都以枝晶状方式结晶，使得一个晶粒中先结晶的树枝晶晶枝含高熔点组元较多，后结晶的树枝晶晶枝含低熔点组元较多，结果造成在一个晶粒内化学成分的分布不均，这种现象称为枝晶偏析。枝晶偏析的合金对合金的力学性能影响较大。容易导致合金塑性韧性下降；易引起晶间腐蚀，降低合金的抗蚀性能。消除枝晶偏析的方法采用扩散退火。匀晶相图匀晶相图偏析实例通过对非平衡凝固分析得到如下结论：(1)固相、液相的平均成分分别与固相线、液相线不同，有一定的偏离（固相成分按平均成分线变化），其偏离程度与冷却速度有关。冷却速度越大，其偏离程度越严重；冷却速度越小，偏离程度越小，越接近于平衡条件。(2)先结晶部分含有较多的高熔点组元(Ni)，后结晶部分含有较多的低熔点组元(Cu)。(3)非平衡结晶条件下，凝固的终结温度低于平衡结晶时的终止温度。返回匀晶相图共晶相图：液相组元无限互溶，固相组元有限溶解的合金系，当溶质超出固溶体溶解极限时，冷却过程中发生共晶转变，这类合金构成的相图称为共晶相图。共晶相图共晶相图PbSnT,?CL???+?L+?L+?共晶反应线表示从M点到N点范围的合金，在该温度上都要发生不同程度上的共晶反应。ce共晶点表示E点成分的合金冷却到此温度上发生完全的共晶转变。dLE??M+?NABEMNFGPbSnT,?CL???+?L+?L+?183ced共晶转变在恒温下进行。转变结果是从一种液相中结晶出两个不同的固相。存在一个确定的共晶点。在该点凝固温度最低。成分在共晶线范围的合金都要经历共晶转变。共晶转变要点须知共晶相图Pb-Sn共晶组织共晶体长大示意图?????????Sn原子扩散Pb原子扩散凡具有共晶线成分的合金液体冷却到共晶温度时都将发生共晶反应。L+?CDABcefgX1T,?CtL?L?LL+??冷却曲线??+?Ⅱ?Ⅱ1234{PbSnT,?CL???+?L+?L+?183ced共晶相图结晶过程分析（Ⅰ）共晶相图T,?CtL?L?LL+??冷却曲线??+?Ⅱ?Ⅱ1.没有共晶反应过程，而是经过匀晶反应形成单相?固相。2.要经过二次析出反应，室温组织组成物为?+?Ⅱ组织组成物组织中，由一定的相构成的，具有一定形态特征的组成部分。共晶相图X2T,?CtL(?+?)L(?+?)LL?(?+?)共晶体冷却曲线(?+?)PbSnT,?CL???+?L+?L+?183ced共晶相图结晶过程分析（Ⅱ）共晶相图共晶组织形态层片状(Al-CuAl2定向凝固)条棒