二元合金及其相图.PPT

第三章 二元合金及其相图 合金的概念 由两种或两种以上的金属或金属与非金属，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质称为合金。 三层含义：1。合金组成 2。制备方法 3。金属特性 碳钢和铸铁：Fe、C组成的合金 组元：组成合金最基本独立的物质（元素） 二元合金：二个组元。 三元合金：三个组元。 §3-1 固态合金相的种类及特点 2 ） II合金 （c、d之间） 室温相组成物为： α、β 室温组织组成物为： α + βII +β+ αII L L ? ? L L L ? ? ? ? ?II ?II 1 m m’ 时间 温度 L+ ? ? ?/? ?II /?II 3 ） III 合金 室温相组成物为： β 室温组织组成物为： β L ? L L L L ? ? ? ? ? 时间 温度 1 n n’ L+ ? ? L ? （四） 其它类型的二元相图 1、形成稳定化合物的二元 相图 稳定化合物：在熔化前既不分解，也不产生任何化学反应的化合物称为稳定化合物。 稳定化合物可视为该合金中的一个组元。通常它们具有严格的成分，固定熔点，在相图中可用一根垂线表示。 。 2、二元共析相图 高温形成的固溶体，在冷却至某一温度时，固溶体又将发生转变，形成两种成分一定且不相同的新的固相。这种相图称为二元共析相图。 共析转变：在一定温度下，由成分一定的固相同时析出两种成分一定且不相同的新固相的转变，称为共析转变（或共析反应）。 ?c ?d+ ?e 恒温 L L ? ? ? ?＋ ? ? + ? 时间 温度 L L ? ? ? (? + ?) 1 2 3 1 2 3 3’ 共析转变示意图 (五)二元合金相图小节 1、两个单相区只能相邻于一点，而不能相邻于一条线 3、三相平衡共存时，必定是一条水平线，每条水平线必定和三个两相区相遇。 2、两个单相区之间必定有一个由这两个单相组成的 两相区。 * 问题的提出：纯金属强度低 纯铁 45号钢 纯铁抗拉强度： 200MPa 纯铝抗拉强度：〈100MPa 提高途径：合金化 45钢抗拉强度：610MPa 纯金属—— 导电体、导热体(散热器)装饰品、工艺 美术品(化学稳定性、美丽的光泽) 但： 力学性能差（σb↓）、品种有限 （约80种）、提纯成本高 合金材料——HB、σb↑，数量上万种，生产成本低， ∴广为开发利用。 1、 合金——金属元素+几种其它元素、具有金属性 几个基本概念： 2、 成分——合金中各种元素的含量，称为成分 3、 组元——组成合金的最简单，最基本，能够独立存 在的物质。 (比如纯元素) 4、 合金系——由两个或两个以上组元按不同比例配制 成的一系列不同成份的合金。 对于合金：L冷却→S晶时，各区域间成份、结构 相：在金属或合金中凡是具有相同成分、相同结构并与其他部分有界面分开的，均匀的组成部分，称之为相。 完全一致 → 相的概念 不完全一致 但注意：多晶体可以是单相 相可分为两大类：即“固溶体”和“化合物” 组织：由相组成的，是由于组成相的种类、相对数量、晶粒形状、大小及分布形态等的不同，而分别具有不同形貌特征的相的组合物。 一、 固溶体 固溶体的晶格结构类型与溶剂金属组元的晶格相同。 定义： 在固态下，溶质原子以不同方式进入固态金属溶 剂组元的晶格中，这样所形成的新相称为固溶体。 （一）、固溶体晶体结构特点 （二）、固溶体分类及特性 根据溶质原子在溶剂晶格中占据位置的不同， 固溶体可分为两类：即 和 。 置换固溶体 间隙固溶体 1 、置换固溶体 是指溶质原子置换溶剂晶格结点上的溶剂原子而形成的固溶体。 （原子直径相近时形成） 根据溶质原子分布位置可分为： 无序固溶体和有序固溶体 （1）、 无序固溶体： 溶质原子在溶剂晶格中的呈