金属材料二元相图.ppt

4.2 二元合金相图的基本类型和分析一、二元匀晶相图,在液态和固态两组元都能无限互溶的相图称为均晶相图二元合金系Cu-Ni、Au-Ag、Fe-Cr、Fe-Ni、W-Mo等具有这类相图1．Cu-Ni相图分析,分析：,① 液相线—曲线Al1B,② 固相线—曲线Aa4B ③ 液相区—液相线以上的液相L区域 ④ 固相区—固相线以下的固a相区域 ⑤ 液相线与固相线之间为液、固两相区（L+a） ⑥ A为Cu的熔点（1083℃），B为Ni的熔点（1452℃）2．Cu-Ni合金的平衡结晶过程如b)图所示3．杠杆定理不同条件下相的成分及其相对量可用杠杆定理求得1）确定两平衡相的成分,如图（a）所示，水平线与液相线L的交点 即为相的成分2）确定两平衡相的相对量方法是：① 设试验合金重量为1，液、固相重量分别为QL、QS ，则 QL+QS =1；,② 设液、固相含Ni浓度分别为x1、x2，x为试验合金中的平均 含Ni量(%)，则,可得:,；,用图中线段来表示，即为:,；,所以：或,3）注意：杠杆定律只能用于两相平衡共存时计算4．成分偏析,实际生产条件下为非平衡结晶，因此，先后结晶的部 分成分会不相同。

① 枝晶偏析（晶内偏析）：先结晶的枝轴与后结晶的枝轴 间成分不同② 区域偏析：由于不平衡冷却造成宏观区域成分不一致 例如焊接接头中的中心线偏析和层状偏析注意：杠杆定律只能用于两相平衡共存时计算二、二元共晶相图二组元在液态无限互溶，而在固态仅有限互溶且发 生共晶反应以Pb-Sn合金为例1．相图分析,① 相及相区：有α、β、L三种相； 由三个单相区、三个双相区组成相图② AEB为液相线 , ACEDB为固相线③ 共晶线为CED线，称为共晶反应线④ 共晶反应 ：浓度为E的L相在共晶反应线时的温度会同时结晶 出两相的混合物，其产物称为共晶组织即：,⑤ 固溶线：CF线及DG线分别为α固溶体和β固溶体的固溶线2．合金的结晶过程及组织,合金Ⅰ、合金Ⅱ、合金Ⅲ、合金Ⅳ的结晶过程及其组织如图所示分析：,① 相组成② 组织组成物③ 属这类相图的合金还 有Pb-Sn、Al-Si、Al- Sn、Al-Cu、Pb-Sb、 Ag-Cu等三、二元包晶相图,二组元在液态无限互溶，在固态有限固溶且发生包晶反应如Fe-Fe3C合金（Fe3C----渗碳体）。

1．相图分析包晶相图组成如图所示包晶反应过程如图所示2．合金结晶过程Fe-Fe3C合金结晶过程如图所示四、形成稳定化合物的二元合金相图,分析：① 稳定化合物指熔化前不分解的化合物② 可将稳定化合物看作一个组元，从而把整个相图看成由若 干个简单相图所组成五、具有固态转变的二元合金相图,1．固态转变主要有：① 固溶体的脱溶转变；② 共析转变；③ 包析转变；④ 固溶体的同素异晶转变；⑤ 有序—无序转变等2．固溶体的脱溶转变固溶体因溶解度变化而发生的脱溶转变如图所示3．共析转变,由图分析可知：① 从固相中同时析出两种不同新相的反应称为共析反应 ② 共析反应的产物为共析物 ③ 由于共析反应在固态进行，所以共析组织比共晶组织要细 得多六、二元相图的分析与应用1．二元相图的分析步骤1）若有稳定化合物，则将其看作一独立组元，把相图分成 几个部分分析2）相区接触法则：二元相图中，相邻相区中的相数只相差一个（点接触 除外）分析时首先熟悉单相区中的相，再根据相区接触 法则辨别其它相区3）找出与三相共存水平线点接触的三个单相区，确定三相平衡 转变的性质和反应式。

4）在两相平衡区，可应用杠杆定律求出各相的相对量2．相图的应用① 相图反映了合金的成分与组成相之间的关系，而组成相的本质 及其相对含量与合金力学性能、物理化学性能密切相关 ② 相图反映了合金的结晶特性 ③ 在某种程度上可根据相图来判断合金力学性能、物理化学性能 及合金的铸造性能如图所示④ 相图也是制定热处理和热变形工艺的重要依据二元合金相图的基本类型和分析”部分结束！ 请转入：“铁碳合金相图及应用”,。