相平衡与相图讲义.pptVIP

包晶反应：一个液体L与一个固相在恒定温度下转变成另外一个成分不同的固相的过程。 L + ???。 1.相图分析 相律 点、线、相区分析 Fe-C,Cu-Zn, Ag-Sn, Ag-Pt 举例1： 举例2 二、包晶合金的凝固及其平衡组织 1. 合金Ⅰ的凝固(Pt-42.4%Ag) 包晶反应机理 由于?相是在包围初生相?，并使之与液相格开的形式下生长的，故称之为包晶反应。 2.合金Ⅱ的凝固 室温平衡组织为?＋?Ⅱ 3.合金Ⅲ的凝固 室温平衡组织为?+?+?Ⅱ＋?Ⅱ 第六节 偏晶及其它转变 一个液相L1在恒定温度下同时转变为一个固相和另一成分不同的液相L2的转变过程。 L1→L2＋? 具有偏晶转变的二元系有Cu-Pb，Mn-Pb。 一、偏晶转变 举例 对于有偏晶反应的合金系，组元密度对合金组织均匀性有显著的影响。 二、熔晶转变 定义：一个固相在恒定温度下同时转变为一个液相和另外一个成分不同固相的转变过程。 具有熔晶转变的合金出很少，Fe-B、Cu-Sb等合金系具有熔晶转变。 三、合晶转变 定义：两个成分不同的液相(L1、L2)在恒定温度下结晶为另外一个成分不同的固相的转变过程。 La＋Lb?? 具有这类转变的合金很少，如Na-Zn，K-Zn等。 第七节 复杂相图 在某些二元系中，可形成一个或几个化合物，由于它们位于相图中间，故又称中间相。 有些相图，同时包含两种甚至两种以上的等温反应，含有化合物或中间相，这类二元相图非常复杂。 根据化合物的稳定性可分为稳定化合物和不稳定化合物: 稳定化合物是指有确定的熔点，可熔化成与固态相同成分液体的那类化合物；在融化前不分解。 不稳定化合物:不能熔化成与固态相同成分的液体，当加热到一定温度时会发生分解，转变为两个相。 第8节 包含固－固反应的相平衡 一、具有共析转变的相图 一个固相在恒定温度下同时析出两个成分不同固相的转变，即: ?→?＋?。 二、具有包析转变的相图 定义：两个不同的固相在恒定的温度下共同析出另外一个成分不同固相的转变过程。 ?＋?→?。 5.确定液相线和固相线 6.具体的匀晶体系 7.偏离理想的行为 举例1 举例2 固溶体合金凝固过程有两个特点： 固溶体合金凝固时析出的固相成分与原液相成分不同； 固溶体合金凝固在一定温度范围内进行，在每一温度下，只能凝固出来一定数量的固相。随着温度的降低，固相的量增加，同时，固相和液相的成分也分别沿固相线和液相线而连续地改变，直至遇上固相线，才凝固完毕。 一、共晶系相图的基本概念 当固相丛聚倾向增加时，不仅液相线和固相线降低，同时在低温开始发展一个不互溶的间隙(不混溶区域)。实际上，在某些温度和成分，两组元不再完全互溶。 随着连续增加固相的丛聚倾向，最低熔点降低，同时固相的临界温度升高。 进一步增加丛聚倾向就得到共晶相图。 第4节 共晶相图 二、共晶合金的熔化和凝固 1.相图结构分析 共晶转变：一个液相在恒定温度下同时结晶为两个成分不同的固相的转变过程。即L→?＋? 共晶反应的温度称为共晶温度，E点称为共晶成分点或共晶点。 共晶反应产物(?+?)称为共晶体或共晶组织，具有共晶反应的相图称为共晶相图。 成分低于共晶成分的合金称为亚共晶合金；高于共晶成分的合金称为过共晶合金。 离异共晶： 对于亚(过)共晶合金，成分靠近端际固溶体时，初生相周围的共晶不具有典型的共晶形态，往往造成两相分离的离异共晶。这是由于初生相析出后，周围共晶液相结晶时，共晶中的?相依附在初生的?相上而长大，使周围液相中的溶质富集，形成?相，结果造成?相孤立分布于?相周围。 2.共晶合金的凝固 3.非共晶合金的凝固 举例：计算 举例 举例 举例 举例 举例 总结 三、Al-Si合金的凝固 Al-Si合金典型显微组织 (a)白的区域是初次Al的枝晶，黑的区域是A1+Si组成的共晶组织 (b)共晶组织; (c)块状粒子是初生Si，黑针和亮基底是共晶组织。 四、相图的建立 理论方法：根据热力学计算和分析法建立相图 利用已有的热力学参数，可作出不同温度、成分下各相的吉布斯自由能曲线，确定不同温度、成分下平衡存在的相的状态和成分，绘制出不同合金的相图；或者通过热力学计算，求出有关数据，直接作出相图。计算机的广泛使用为计算相图提供了有利的条件，从长远发展看，相图的计算确定是有很大潜力的。 实验测定 由于某些物理化学参数尚无法精确测定或推算，因此计算相图尚有很大的困难