相平衡与相图原理.pptVIP

?二组元在液态和固态都能够完全相互溶解，所有成分(Ni:0~100%)的合金在固态只有一种晶体结构，相图中只有一个固相区。?因此，能够形成匀晶合金系的两种组元必须具有相同的晶体结构，相同的原子价，原子半径接近(相差不超过15％)，相互不形成化合物。*第30页，共56页，星期日，2025年，2月5日（1）平衡相成分的确定（根据相律，若温度一定，则自由度为0，平衡相成分随之确定。）（2）数值确定：直接测量计算或投影到成分轴测量计算。（3）注意：只适用于两相区；三点(支点和端点)要选准。杠杆定律-相含量的计算工具

LxL xS x *第31页，共56页，星期日，2025年，2月5日二元合金在平衡状态下两相共存，如结晶时，可以利用杠杆定律(Leverrule)计算出某一温度下两相的相对量。设合金的平均成分为x，合金的总量为Q，在温度T1时液、固两相平衡，液相的成分为xL、质量为QL，固相的成分为xS、质量为QS。则有：*第32页，共56页，星期日，2025年，2月5日1匀晶相图及其分析（1）匀晶转变：由液相直接结晶出单相固溶体的转变。（2）匀晶相图：具有匀晶转变特征的相图。(两组元在液态和固态都无限互溶)（3）相图分析两点：纯组元的熔点；两线：L,S相线；三区：L,α,L+α。LCuNi2.二元匀晶相图*第33页，共56页，星期日，2025年，2月5日2.二元匀晶相图2固溶体合金的平衡结晶（1）平衡结晶：每个时刻都能达到平衡的结晶过程。（2）平衡结晶过程分析①冷却曲线：温度－时间曲线；?2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.*第34页，共56页，星期日，2025年，2月5日2.二元匀晶相图②相（组织）与相变（各温区相的类型、相变反应式，杠杆定律应用。）；③组织示意图；④成分均匀化：每时刻结晶出的固溶体的成分不同。?2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.*第35页，共56页，星期日，2025年，2月5日2.二元匀晶相图?（3）与纯金属结晶的比较①??相同点：基本过程：形核－长大；热力学条件：⊿T0；能量条件：能量起伏；结构条件：结构起伏。②不同点：合金在一个温度范围内结晶（可能性：相律分析；必要性：成分均匀化。）合金结晶是选分结晶：需成分起伏。*第36页，共56页，星期日，2025年，2月5日3.二元共晶相图及合金凝固共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。EutecticReaction共晶相图：具有共晶转变特征的相图。（液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。)共晶组织：共晶转变产物。（是两相混合物）*第37页，共56页，星期日，2025年，2月5日3.二元共晶相图及合金凝固1相图分析（相图三要素）（1）点：纯组元熔点；最大溶解度点；共晶点（是亚共晶、过共晶合金成分分界点）等。（2）线：结晶开始、结束线；溶解度曲线；共晶线等。（3）区：3个单相区；3个两相区；1个三相区。*第38页，共56页，星期日，2025年，2月5日3.二元共晶相图及合金凝固2合金的平衡结晶及其组织（以Pb-Sn相图为例）（1）Wsn2％的合金凝固过程（冷却曲线、相变、组织示意图）。(c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.*第39页，共56页，星期日，2025年，2月5日3.二