《[工学]5三元相图》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]5三元相图（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 上一页 回主目录返回 下一页材料科学基础电子教案第五章 三维空间立体图 多元可作伪三元处理 上一页 回主目录返回 下一页章目录5.1 表示方法 5.2 相平衡定量法则 5.3 三元匀晶相图5.4 三元共晶相图 5.5 其他三元相图 上一页 回主目录返回 下一页5.1表示方法一、浓度三角形 三元合金有三个组元A、B、C，需满足一个约束条件： XA+XB+XC=100%两个组元独立可变，需用一个平面表示浓度三角形。ACBxCxB(1)直角三角形(2)等边三角形ABCxCxBxA 上一页 回主目录返回 下一页ABCwCwBwA1、浓度顶点代表纯组元A、B、C2、 的边代表二元合金AB = BC =
2、 CA = 100%边长3、 内任一点都代表一个三元合金O xaxbxcO点合金xa + xb + xc=100%(2)等边三角形 上一页 回主目录返回 下一页二 .中具有特殊意义的直线ABCP1、平边线等浓度关系Q2、顶角线等比浓度关系ABCEMNP、Q合金，B组元相等任意两点M、N合金，A、C组元 浓度之比相等。F 上一页 回主目录返回 下一页5.2 平衡相的定量法则一、直线定律ABCPQRO1、已知成分的P、Q合金，熔配成新合金R，其成分必在PQ连线上，且在重量重心上。2、O合金，在某一温度分解成、 ，则、的连线必通过O，且O在 、直线重量重心上， 、的相 对量为： 上一页 回主目录返回
3、 下一页二、重心定律1、已知成分P、Q、N，熔配成新合金R，则R在PQN内，且在重心上。ABCRABCO证明： （1）先熔配PQn（2）再熔配nNR 在nN重心在 PQR重心2、已知成分的O合金，在某一温度分 解成、，则O位于 重量重心上。QPNnqp 上一页 回主目录返回 下一页5.3 三元匀晶相图一、立体图BCATBTCTA单相区：L、 双相区：LL L+TBTA TC由一对共轭面(固液相面)包围，平衡相的浓度在上面变化 上一页 回主目录返回 下一页CABTCTATBL+L二、等温截面图ACBACBLLT1TBTBT2TAL+ACBACBLOL+TCT4TAT3TCxxLTBTA TC两相
4、区由一对共轭线包围， 两平衡相浓度在共轭线上， 由连接线连接。 上一页 回主目录返回 下一页1.该温度下三元系中各合金的相态 2 杠杆定律计算平衡相的相对量3 反映液相面、固相面走向和坡度，确定熔点、凝固点匀晶三元系水平截面作用：ACBLOL+TAT3TCxxLCABTCTATBL+L 上一页 回主目录返回 下一页CABTCTATBP 两相区由一对共轭线包围 平衡相浓度不在共轭线上某合金不同温度下状态分析合金的相变过程三、垂直截面图(1)平边线 bbaaL+LKK成分温 度(2)顶角线AP成分温 度baLL+a(b)A端： f 1210P端： f 1aaKKbbaabbTBTA TC 上一页
5、回主目录返回 下一页四、平衡凝固过程合金O：T1：L T2：L （相相对量很少） T3：L T4： T5：结晶结束CABOLTBTA TCT4T1T2T3T5OCABTCTATBL+ 上一页 回主目录返回 下一页NKKL+CABLL+bKKOLMN MT等温面T4、垂直截面两相区不能代表两相浓度，且不能用杠杆定律确定两相相对量。 O2、等温截面图中，两相区平衡相成分及相对量，只能由实测确定。3、连接线方向，可根据纯组元熔点高低大致判定。 TATC，低温相偏向于A。结 论1、结晶过程中，液固相成分 按蝴蝶形规律变化。TBTA TC 上一页 回主目录返回 下一页一、立体图TCABCTATBTA T
6、B TCe1e3Ee2 相图发展而来。由三个二元共晶5.4 三元共晶相图（3/1转变）e1e2e3TE 上一页 回主目录返回 下一页相 区： 单相区：L、f=3 任意形状空间区域。与三个两相区衔接。A+ +L+ 上一页 回主目录返回 下一页CATAe1e2E双相区：L+ LL+ LL+ L一对成分共轭面包围的空间区域， 两平衡相的浓度在共轭面上 按蝴蝶规律变化。f=2 上一页 回主目录返回 下一页一对成分共轭面包围的空间区域， 两平衡相的浓度在共轭面上 按蝴蝶规律变化。 f=2双相区：+ + + e1+ 上一页 回主目录返回 下一页eL L+三相区由三相平衡 三角形滑动而成， 三角形棱边为三个
7、 相的浓度变温线.L+ L+ L+ f1高 温 三 相 区低温三相区四相面三相区：四相面以上有三个三相区，以下一个，称为3/1转变。E L+ L+ L+ 上一页 回主目录返回 下一页四相面：L+LE（+）共 LEf=0 水平面 上一页 回主目录返回 下一页相区接触法则（1）以面相邻相数差1 （2）以线相邻相数差2或0 （3）以点相邻相数差3 上一页 回主目录返回 下一页二、投影图ABCEe1e2e3 上一页 回主目录返回 下一页L+L+ + 合金：ABCEe1e2e3 室温组织：固溶体 合金：室温组织：+三、平衡结晶过程 上一页 回主目录返回 下一页L+ABCEe1e2e3 合金：室温组织：+
8、(+)+(+)+单(L)双 (L+)双(+)三(+)三(L+)三、平衡结晶过程 上一页 回主目录返回 下一页合金 :L L+ L+ L L+ L(+)共L(+)共室温组织：初+（ + ）共 + （ + +）共 +ABCEe1e2e3三、平衡结晶过程(+)共+(+)共 上一页 回主目录返回 下一页特殊成分的合金： O合金（线接触）ABCEe1e2e3O E合金（点接触）单(L)单(L)三、平衡结晶过程 M合金（线接触）单(L)三(L+)双(L+)双(+)三(+)双(L+)双(+) 三(+)四(L+)三(+)M 上一页 回主目录返回 下一页ABC简单三元共晶相图TCTATBTA TB TCe1e2
9、e3TEe1e3Ee2 上一页 回主目录返回 下一页四、等温截面图设 TA TB TC e1 e2 e3 TET1e1ABCEe2e3xTA T TBCABLx 上一页 回主目录返回 下一页CBT = e1 ALx设 TA TB TC e1 e2 e3 TET2四、等温截面图ABCEe2e3xT1 上一页 回主目录返回 下一页四、等温截面图设 TA TB TC e1 e2 e3 TET1T2T3LCAT = e2 BL+xABCEe2e3xe1 上一页 回主目录返回 下一页四、等温截面图设 TA TB TC e1 e2 e3 TET1T2T3e1T4ACBe3 T TELL+L+L+xABCE
10、e2e3x 上一页 回主目录返回 下一页四、等温截面图设 TA TB TC e1 e2 e3 TET1T2T3e1T4T5CABT = TEExABCEe2e3x 上一页 回主目录返回 下一页四、等温截面图设 TA TB TC e1 e2 e3 TET1T2T3e1T4T5T6(+)CABTE T+x 室温组织：+(+)+(+)+(+)+ABCEe2e3x 上一页 回主目录返回 下一页e1ABCEe2e3xe1KKKKTET1T2 +L+L+L+L+L+T1T2 : L初T2TE : L(+)共TE : L(+)共P TA P1 TCTATBTCCABPabPab+ 上一页 回主目录返回 下一
11、页TATBTCCABPabPab+xX合金结晶过程：反应：单(L)室温组织：初TB P TA P1 TC双(L+)三(L+)双(+)+包+ 上一页 回主目录返回 下一页投影图ABCbPPaba投影图 TATBTCCABPabPab+ 上一页 回主目录返回 下一页垂直截面图BATCTAPba1b1 P1aaa1b b1L+L+L+LTBabPaba1P1a1b1b1ABC 上一页 回主目录返回 下一页二、两共晶和一个匀晶组成的三元相图TCABCTATB e2e1CABe1e2+L+投影图TB TA TC e1 e2 上一页 回主目录返回 下一页CABe1e2bTBbBL课堂作业: 作B-b垂直截
12、面图 分析X合金平衡结晶过程XLL(+)室温组织： +(+)+ 上一页 回主目录返回 下一页共晶和包晶反应特点1、共晶型三相区和包晶型三相区都是由平衡三角形沿浓度变温线滑动而成。2、水平截面图：共晶型 顶点领先包晶型 底边领先3、垂直截面图：共晶型 曲边上三角；包晶型 曲边下三角。L()L()+L()L()L()L+ 上一页 回主目录返回 下一页ABCTCTATBTA P1 TC e1 P TB e2Le1e2P1 四相平衡面三、包共晶相图（2/2转变）L+P 上一页 回主目录返回 下一页LL+ L+L+ L初L+包L+L+ L(+)共包包+ 室温组织：包+X合金：投影图立体图ABCe1e2P
13、1xP（ + ）包共+（ + ）共+二次相 上一页 回主目录返回 下一页2/2转变特征（与3/1转变相比）：1、四相反应面为四边形，反应面上下各有两个三相区。以上为：以下为：2、液相线变温规律为：四相反应： L+L+， L+L+，+称2/2转变E LP包共晶共晶 上一页 回主目录返回 下一页四、三元包晶相图（1/3转变）TA TB e P P1 P2 TcL+BCATBTCTAePCP1P2 上一页 回主目录返回 下一页总 结1、1/3转变，四相平衡面为。 2、四相面以上有一个三相区。四相面以下有三个三相区3、液相线变温规律。四相反应为：L+L+ L+ +L+PL包晶 LP包共晶E共晶 上一页 回主目录返回 下一页 上一页 回主目录返回 下一页5.6 举例 五个单相区、C1（M3C）、C2（M7C3）、C3 （M23C6） 三个四相反应A L+C3 C2 +B L+ + C2C L + C1 + C31、Fe-Cr-C系相图Cr7C3Fe3CABCC1C2C3CrC F
