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* 第19次上课到此 * 38.1pb-61.9sn * 30pb-70sn * 50pb-50sn * 三、共晶体及其形成机理 相的性质 相对含量 冷速（过冷度） 共晶体形态 层状 棒状 球状（短棒状） 针状 螺旋状 树枝状 骨骼状 影响 类型 金属－金属型 ：粗糙－粗糙型 （Pb-Sn , Pb-Cd , Zn-Sn） 金属－非金属型：粗糙－光滑型 （Al-Si , Fe-C） 非金属－非金属型：光滑－光滑型 光盘图 为什么会有不同的组织形态？ 这是由于共晶组织中的各相??的熔化熵不同。从这一观点出发，可以把共晶组织分为三类： * 1．粗糙－粗糙型 1）形核－长大机制 形核机制： 交替形核机制 ——(金属-金属共晶、金属-金属间化合物共晶) 见光盘图 结构条件： 能量条件： 成分条件： 成分起伏 形核条件： 热力学条件：有过冷度 * * A形核 —B富集 —B形核 —A富集 —A形核 — …… * 短程横向扩散 —— 满足成分要求 L/S 界面类型相同 —— 满足长大速度相近 长大机制： 平行长大 ? ? ? ? ? ? ? 横向浓度差大 纵向浓度差小 横向扩散 * * 2）形态－能量分析： 易满足成分要求 —— 有利于结晶 界面面积增加 —— 界面能增加 —— 不利于结晶 交替形核 界面能 比界面能 一相体积30% —— 棒状 一相体积30～50% —— 层状 影响形态 * 系统总的界面能不只是取决于总的界面积，而且取决于比界面能，即共晶形态的确定不仅与不同形态下界面积的变化有关，而且因不同形态下比界面能的变化而异。当具有较低的比界面能时，尽管已组成相的体积比低于30%，仍可形成层状共晶，而不形成棒状晶。 从热力学分析，共晶中两相的形态和分布，应尽量使其界面最小，界面能最低。数学推导可知，当共晶中一个相的体积分数小于30%时，在相同的凝固条件下，形成棒状组织的总界面能比形成层状较低，故有利于形成棒状共晶；当一个相的体积分数在30%-50%时，有利于形成层片状。 比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积，其数值与分散粒子大小有关。 晶体表面单位面积自由能的增加称为表面能 （J/m2）。表面能也可理解为产生单位面积新表面所作的功：式中dW为产生dS表面所作的功。表面能也可以单位长度上的表面张力(N/m)表示。表面能与晶体表面原子排列致密程度有关，原子密排的表面具有最小的表面能。所以自由晶体暴露在外的表面通常是低表面能的原子密排晶面。 * 2．粗糙－光滑型 界面类 型不同 组元性 质不同 ΔT动态不同 长大各 向异性 长大速 度不同 不同方向长大速度不同 不规则形态或很规则 针状 螺旋状 3．光滑－光滑型 影响因素复杂 —— 形态复杂 * Al-Si合金 * 四、共晶合金的非平衡结晶 1． 伪共晶： 定义： 共晶点附近合金 快 冷 全部共晶组织 伪共晶 称为 获得 * 原理： 共晶点附近合金 快 冷 使得 L相来不及析出先析出相 同时为A、B过饱和 同时结晶 ? 、? 伪共晶 称为 * 对称 不对称 —— 偏向晶体结构复杂及光滑界面一侧 伪共晶区： 伪共晶区的位置与共晶两相的结晶速度有关。具有粗糙界面的金属基相，其生长速率随过冷度增大而明显提高；具有平滑界面的非金属相其生长速率随过冷度的变化较小，所以伪共晶区往往偏向晶体结构复杂及具有平滑界面的相的一边 例：Al-Si系 * * 2． 离异共晶 TA TS M E N F G T（℃） 共晶体量很少 领先相依附在初生相上 另一相独立存在于晶界 失去共晶体特点 离异共晶 M点以右附近 N点以左附近 * 平衡结晶时无共晶体 M点左下移 得到少量共晶体 不具共晶体特点 离异共晶 M点以左附近 N点以右附近 N点右下移 非平衡时 非平衡共晶体 称 有的教科书称 TA TS M E N F G T（℃） M′ N′ * Cu-Al合金(wCu =0.04)离异共晶组织 * 变质处理 加入变质剂，使得共晶点位置移动→组织改变，性能改善 Al-13%Si * * * 汇编程序部分作业 1、设在X、Y、Z字型变量中存放着三个无符号数，若其中有一个数为0，则把DH寄存器置1；若其中有两个数为0，则把DH寄存器置2；若其中三个数都为0，则把DH寄存器置3；若三个数都不为0，则求出它们的和（不考虑溢出）存入W单元。 2、编制一个查表程序将16进制数5B37H转换成ASCII码，结果依次存入BLOCK数组的4个字节中，即程序执行后BLOCK中4个字节内容成为37H，33H，42H，35H。 3、某班一共30人，假设其微机原理成绩