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1、第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,基本知识,相图（合金平衡图/合金状态图） 用图解的方法表示不同温度、压力及成分下的合金系中各相的平
2、衡关系 平衡状态下是个理想状态 只有在极缓慢的冷却速度下才能趋近这个状态,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,二元合金基本相图匀晶相图共晶相图包晶相图共析相图稳定化合物相图,基本知识,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,匀晶相图,两组元在液态时无限互溶，在固态时也无限互溶，且形成单相固溶体，所构成的相图,I：纯铜；II：75%Cu+25%Ni III：50%Cu+50%Ni IV：25%Cu+75%Ni V：纯Ni,Cu-Ni合金相图的测画及相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,液相区 L双相区 L+固相区 液相线 aeb固相线 alb,匀晶转变由液相直接结晶
3、成单相固溶体的结晶转变 L ,匀晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,在不同温度下刚刚结晶出来的固相的化学成分是不相同的，其变化规律是沿着固相线变化。与此同时剩余液相的化学成分也相应地沿着液相线变化,匀晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,晶内偏析:在一个晶粒内，各处成分的不均匀现象 因为金属通常以枝晶方式结晶，先形成的主干和后形成的支干就会有化学成分之差，所以也称枝晶偏析,匀晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,枝晶偏析会降低合金的力学性能（尤其是塑性和韧性）和工艺性能均匀化退火（扩散退火）把有枝晶偏析的合金放在低于固相线100200的温度下进
4、行较长时间的加热，通过原子的相互扩散而使成分趋于均匀,匀晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图当两组元在液态时无限互溶，在固态时有限互溶，而且发生共晶反应，所构成的合金相图(或者说以共晶转变为主的相图）共晶转变一定化学成分的合金在一定的温度下（恒温），同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相,共晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,（ F+G ）是两种固相机械的混合在一起，形成有固定化学成分的基本组织，称为共晶体,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,1）固溶体：Pb为溶剂，Sn为溶质2）固溶体：Sn为溶剂，Pb为溶
5、质3）共晶体(+) 4）共晶点d5）铅的溶点a6）锡的溶点b7）固溶体溶解度变化曲线cf 8） 固溶体溶解度变化曲线eg 9）三个单相区：L、10) 液相线adb11）固相线acdeb 12）共晶线cde13）三个两相区：L+、L+、+ 14）一个三相区：L+，在共晶转变过程中三相同时存在。,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,三种类型合金共晶合金：对应共晶成分的合金亚共晶合金或过共晶合金：化学成分低于或高于共晶成分的合金固溶体合金：没有共晶转变而只有固溶体匀晶转变的合金,合金I的结晶过程：LL+II,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,固溶体合金结晶过
6、程,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,固溶体合金结晶过程,室温下合金I的显微组织：a）相组成：、；b）组织组成：、II,合金II的结晶过程：LL+（+）（+）,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,共晶合金结晶过程,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,共晶合金结晶过程,室温下合金的显微组织：a）相组成：、；b）组织组成：（+）,合金III的结晶过程：LL+（+） +（+）+II,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,亚共晶合金结晶过程,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,亚共晶合金结晶过程,室温下
7、合金的显微组织：a）相组成：、； b）组织组成：、（+）、,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,过共晶合金结晶过程,室温下合金的显微组织：a）相组成：、； b）组织组成：、（+）、,合金的相组成物：在合金的显微组织中的基本相，如、固溶体相合金的组织组成物：由基本相组成的单相组织和共晶体等基本组织，如亚共晶合金的组织组成物 +II+（+）,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,共晶相图,体积质量偏析,由于体积质量的原因而引起铸件成分偏析,偏析造成力学性能各处各异，这会降低铸件的使用寿命在选用合金化学成分上和合金结
8、晶时，采取各种措施来尽量减少这种偏析,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,合金性能与相图的关系,力学性能与相图的关系 合金铸造性能与相图的关系压力加工性能与相图的关系,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,合金性能与相图的关系,力学性能与相图的关系,当合金形成单相固溶体时，由于溶质原子使基体晶格畸变，溶质元素浓度越高，引起晶格畸变越大，则合金的强度、硬度越高当合金形成为两相机械混合物的组织时，合金的强度和硬度随成分的变化呈直线关系，大致是两相性能的算术平均值,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,合金性能与相图的关系,铸造性能与相图的关系,铸造性能主要表现在流动性、偏
9、析、缩孔等方面，主要决定与液相线与固相线之间的温度间隔液固相线距离愈小，结晶温度范围愈小合金的流动性好有利于浇注液固相线距离大枝晶偏析倾向愈大，合金流动性也愈差，形成分散缩孔的倾向也愈大，使铸造性能恶化,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,合金性能与相图的关系,铸造性能与相图的关系,在恒温下结晶的合金具有最好的流动性，易生成集中缩孔，因此铸造合金的成分接近共晶成分，越容易铸成致密件所以铸造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或选择结晶温度区间较小的合金,第三章 二元合金与相图,第二节 二元合金相图,合金性能与相图的关系,压力加工性能与相图的关系,固溶体合金具有良好的塑性，因而压力加工性能好，可以进行锻、轧、拉拔、冲压等两相机械混合物的合金，其压力加工性能不如单相固溶体这是因为主要混合物各相的变形能力不同，造成一相阻碍另一相的变形，使塑性变形阻力增加，因而共晶体的压力加工性最差,作业,P59-60：,1、2、4、5,第三章 二元合金与相图,
