9相图分析实例.ppt

8 分析和使用二元相图8.1 二元相图的一般分析方法8.2 Fe-Fe3C相图8.3 Cu-Sn合金系相图8.4 Mg2SiO4-SiO2系相图8.5 ZrO2-SiO2系相图Date18.1 相图中的线条和相区分析n相图中的所有线条代表发生相转变的温度和平衡相的成分 转变中每碰到一条线，都表示将发生某种相转变，相成分随温度的改变也是沿着这些线条变化n每一相区代表相型相同的状态 单相区：一种具有独特结构和性质的相的成分和温度范围，若单相区为一根垂直线，表示该相的成分不变 两相区：两边相邻的两个单相区的相，其边界线分别表示该两相的平衡成分，边界线倾斜则表示两相的成分和相对量均随温度改变而发生变化，发生两个相互溶解或析出的变化 三相区：必为一水平线，表示等温反应 三个单相区分别交于水平线上的两个端点和线中间一点，水平线上下方分别与三个两相区毗邻，根据与水平线相连的三个单相区的类别和分布特点，可确定三相平衡的类型Date2二元相图的几何规律 二元相图中三相区的几种错误画法 1.相区接触法则：二元相图中，相邻相区的相数差为1；相数差大于一的相区只能相交于一点；2.如果两个三相区中有两个共同的相，这两条水平线之间必定是这两个相组成的两相区。

3.与水平线端点毗邻的单相区边界线延长线应进入相邻两相区Date3二元合金相图一般分析方法n1.寻找稳定化合物；n2.区别各相区；n3.找出三相共存水平线；n相图仅表示平衡状态，按相图可以较准确分析合金处于平衡状态下的相和组织变化Date48.2 Fe-Fe3C相图Fe3C在一定条件下可以分解为Fe和石墨，因此铁碳相图可有两种形式：Fe-Fe3C相图和Fe-C相图，将二者画在一起，称为铁碳双重相图铁碳双重相图Date5Fe的三种同素异构转变：-Fe（低于912，bcc）-Fe（9121394，fcc）-Fe （13941538，bcc）碳在铁中的存在形态：n三种固溶体（碳溶解在铁中）：铁素体F ：碳溶解在-Fe中奥氏体A ：碳溶解在-Fe中-铁素体：碳溶解在-Fe中，又称高温铁素体，符号-F，n化合物：碳与铁形成Fe3C、Fe2C等复杂结构的化合物，钢中的Fe3C称渗碳体 n游离碳（石墨）Fe-Fe3C相图中的相铁素体：正交结构Date6三种等温反应：包晶反应（1495） ：LB+HAJ L0.53+0.09=A0.17共晶反应（1148） ： LC AEFe3C L4.30=A2.11+Fe3C （莱氏体）共析反应（727） ： AS FPFe3C A0.77=F0.0218+Fe3C（珠光体）Fe-Fe3C相图中的等温反应Date7三条固态转变线nGS 奥氏体中开始析出铁素体，AF (A3温度)nES 碳在奥氏体中的溶解度曲线(Acm温度)，低于此温度时，AFe3C nPQ 碳在铁素体中的溶解度线， F Fe3C Date8n工业纯铁：C少于0.0218%，P点左n碳钢： C在0.02182.11%，PE间共析钢（0.77%C）亚共析钢（0.02180.77%C）过共析钢(0.772.11%C)n铸铁： C大于2.11%，E点右共晶铸铁（4.30%C）亚共晶铸铁（2.114.30%C）过共晶铸铁（4.306.69%C）n根据碳的存在状态铸铁区分为白口铸铁（全部碳都以Fe3C形态存在）和灰口铸铁（部分或全部碳以石墨形态存在）Fe-C合金的三种典型材料按含碳量及室温平衡组织分为：Date9几种典型铁碳合金冷却过程的组织转变Date101.工业纯铁（含碳量0.01%合金）晶界晶界平衡组织：F+（Fe3C）IIIDate11工业纯铁的平衡凝固组织： F+（Fe3C）IIIDate12共析转变ASFP+Fe3C（珠光体P，由铁素体和渗碳体两相交迭排列的细层片状组织）2.共析钢（wc%=0.77）平衡组织：珠光体转变温度下珠光体中铁素体F的含量：室温下珠光体中铁素体F的含量：Date13共析钢的显微组织1000白色的铁素体和黑色渗碳体Date142.亚共析钢（0.0218wc%0.77）T5时平衡组织：F+珠光体Date15亚共析钢组织：F+Pwc0.20wc0.40含碳量增加，铁素体（白色组织）减少，珠光体组织增加Date163.过共析钢（0.77wc%2.11）T4时平衡组织：P+Fe3CDate17过共析钢的显微组织，1000白色网状Fe3CDate184. 共晶白口铸铁（wc%=4.3）T1：共晶转变：LCAE+Fe3C，莱氏体(Ld)，T1T2：AFe3CII，附着在原渗碳体上，T2：共析转变：AF+Fe3CIII（珠光体）。

T1：Date19莱氏体Ld中的奥氏体转变为珠光体后，Ld即称为“变态莱氏体”-LdDate205.亚共晶白口铸铁（2.11wc%4.3）平衡组织： LdP Fe3CDate21Date22过共晶白口铸铁的显微组织，500 6.过共晶白口铸铁（4.3wc%6.69）平衡组织： LdFe3C长条状一次渗碳体(Fe3C)初晶Date23按组织分区的铁碳合金相图F+Fe3CDate248.3 Cu-Sn合金系相图nCu-Sn合金是工业上常用的铜合金（锡青铜），只有非稳定中间相，n5个非稳定单相区：、 、（有序）n各相都有一定的固溶度Date2511条水平线的恒温反应包晶反应：L+包晶反应：L+包晶反应：L+共析反应：+共析反应：+共析反应：+共析反应：+包析反应：+包析反应：+熔晶反应：+L共晶反应：L+还有一条有序-无序转变水平线，发生（有序）转变（186189）Cu-Sn合金系相图Cu-Sn相图Date26Cu-Sn合金系合金O的结晶过程Cu-Sn相图t1t2: L，t2： L+，t2t3: ，t3： +，t3t4: t4： + ，t4t5: ，t5： + ，tt5: 室温：+Date278.4 Mg2SiO4-SiO2系相图n两个液相L1、L2n三个固相Mg2SiO4、MgSiO3、SiO2n三个恒温反应：偏晶反应（1695）L2 L1+ SiO2包晶反应（1557）L+ Mg2SiO4 MgSiO3共晶反应（1543）L MgSiO3+ SiO2Mg2SiO4-SiO2系相图 Date288.5 ZrO2-SiO2系相图n四个单相：L、ZrSiO4、SiO2n两个恒温反应包晶反应： L+ ZrSiO4共晶反应： Le ZrSiO4+ SiO2ZrO2-SiO2系相图 Date29ZrO2-SiO2系相图 od内固溶体合金：L；dp内：L，Lb+d ZrSiO4 ，室温组成为 + ZrSiO4不同区域内合金的凝固过程Date30 x合金凝固后组织组 成物相对量： 相的相对量：pb内：L，Lb+d ZrSiO4 ，LZrSiO4，Le ZrSiO4+ SiO2， 最终组织为：锆莫石（ZrSiO4）+共晶体xDate31。