材料成型与基础教学课件5.4 .pptVIP

172 5.4 组元在固态下完全不溶的 三元共晶相图 合金的三个组元在液态能无限互溶，在固态下几乎完全互不溶解，并且其中任意两个组元之间发生共晶转变，这样的三个组元形成简单的三元共晶系。 一、相图的空间模型 三块液相面；三条二元共晶线；E为三元共晶点；在tE温度发生三元共晶转变（四相平衡）。 △A1B1C1称为三元共晶面，是该相图的固相面。 有六个二元共晶空间曲面。 有六条单变量线。 有连接三角形。 三元系的三相区是以三条单变量线作为棱边的空间三棱柱体。 六个二元共晶空间曲面 六条单变量线 连接三角形 三相区为空间三棱柱体 三相区是以三条单变量线作为棱边的空间三棱柱体。 三个两相区 此外， 三条二元共晶线E1E、E2E、E3E既是液相面的交线，也是二元共晶面的交线，同时又是液相面与二元共晶面的交线。 一、相图的空间模型 九个相区： 一个液相区， 三个两相区， 四个三相区， 一个四相面。 二、等温截面 （a） TaTbT1Tc 图中两条曲线是等温截面与空间液相 面的交线，得到三个相区。 （b） Te2T2=Te1Tc 出现三个两相区，一个液相区。 （c） T3=Te2Te1 水平截面与二元共晶线E1E，也与二元 共晶曲面相交，有L、L+A、L+B、L+C、 L+A+B 五个相区。 二、等温截面 （d） T4=Te3Te2Te1 出现两个三相区，三个两相区。 （e） TeT5Te3 出现三个三相区，三个两相区。 二、等温截面 三相区都是直边三角形，三顶点与三个单相区相接（表示该温度下三个平衡相的成分）。 单相区与两相区的交线均为曲线。 三角形的三边实际上是水平截面与三棱柱体侧面的交线，三个顶点是水平截面与三棱柱体棱边（单变量线）的交点。 利用等温截面可以确定合金在该温度下所存在的平衡相，并可运用直线法则、杠杆定律和重心法则确定合金中各项的成分和相对含量。 三、变温截面 A：cd垂直平面与空间模型中各种面的交线。 与液相面的交线，c3e1、d3e1； 与四个二元共晶曲面的交线，c2p1、p1e1、e1g1、g1d2; 与三元共晶面的交线c1d1。 三、变温截面 可利用变温截面分析合金的结晶过程： T1开始析出初晶A； T2 —T3之间发生二元共晶转变； T3开始发生三元共晶转变。 室温组织：A+(A+C)+(A+B+C)。 三、变温截面 三 变温截面 四、投影图 将空间模型中各类区、面、线投影到成分三角形上，构成了平面投影图。 E1E、E2E、E3E 是三条二元共晶线的投影。 AE、BE、CE三条虚线是二元共晶曲面与三元共晶面的交线。 AE1EE3A,BE1EE2B,CE2EE3C 分别是三个液相面的投影。 AEE1,BEE1,BEE2,CEE2, CEE3,AEE3分别是六个二 元共晶曲面的投影。 △ABC为三元共晶面的投影。 E点是三元共晶点的投影。 五、合金结晶过程及组织 利用投影图可以分析合金的结晶过程和组织，并能确定平衡相的组成和含量。 T1：结晶出初晶A（成分固定），液相成分沿AO的延长线变化。 T2：液相成分到达M点， 发生二元共晶转变。 T3：液相成分到达E 点， 发生三元共晶转变。 室温下组织： A+(A+B)+(A+B+C) 图5.22 5.23 相组成物与组织组成物的计算 用重心法则可求出三个相的相对量： WA=(Oa1/Aa1)*100% WB=(Ob1/Bb1)*100% WC=(Oc1/Cc1)*100% 用杠杆定律可求出组织组成物的相对量： 液相成分刚到达m点时, 初晶A含量 WA=(Om/Am)*100% 液相成分刚到达E点时的含量 W(A+B+C)=(Og/Eg)*100% 二元共晶体含量 W(A+B)=(1- Om/Am - Og/Eg )*100% 室