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1、上节要点回顾上节要点回顾n n概念：共晶转变、亚共晶、过共晶、伪共概念：共晶转变、亚共晶、过共晶、伪共晶、离异共晶晶、离异共晶n n共晶合金的平衡凝固共晶合金的平衡凝固n n理解伪共晶和离异共晶的形成理解伪共晶和离异共晶的形成1n由液相同时结晶出两个固相的过程称为由液相同时结晶出两个固相的过程称为共晶转变共晶转变。2n nSnSn19.2%97.5%97.5%的合金可以看作是匀晶合金的合金可以看作是匀晶合金的合金可以看作是匀晶合金的合金可以看作是匀晶合金n n共晶合金共晶合金共晶合金共晶合金n n亚共晶合金亚共晶合金亚共晶合金亚共晶合金n n过共晶合金过共晶合金过共晶合金过共晶合金共晶系合金一
2、般以共晶点为界进行分类，可以分为：共晶系合金一般以共晶点为界进行分类，可以分为：共晶系合金一般以共晶点为界进行分类，可以分为：共晶系合金一般以共晶点为界进行分类，可以分为：34共晶体的形成共晶体的形成共晶体的形成共晶体的形成成分互惠交替形核成分互惠交替形核片间搭桥共同生长片间搭桥共同生长两相交替分布两相交替分布（共晶组织）（共晶组织）5思考题思考题1 1、简单总结伪共晶、不平衡共晶和离异共晶的特点、简单总结伪共晶、不平衡共晶和离异共晶的特点、简单总结伪共晶、不平衡共晶和离异共晶的特点、简单总结伪共晶、不平衡共晶和离异共晶的特点。n n伪共晶伪共晶伪共晶伪共晶靠近共晶点附近的合金得到了全部共晶组
3、靠近共晶点附近的合金得到了全部共晶组靠近共晶点附近的合金得到了全部共晶组靠近共晶点附近的合金得到了全部共晶组织；织；织；织；n n离异共晶离异共晶离异共晶离异共晶共晶组织没有显示出共晶的特征；共晶组织没有显示出共晶的特征；共晶组织没有显示出共晶的特征；共晶组织没有显示出共晶的特征；n n不平衡共晶不平衡共晶不平衡共晶不平衡共晶在不应该出现共晶的合金里出现了共在不应该出现共晶的合金里出现了共在不应该出现共晶的合金里出现了共在不应该出现共晶的合金里出现了共晶组织。晶组织。晶组织。晶组织。6n由一个液相与一个固相由一个液相与一个固相在恒温下生成另一个固在恒温下生成另一个固相的转变称为相的转变称为包晶
4、晶转包晶晶转变变。n两组元在液态无限溶解，两组元在液态无限溶解，在固态有限固溶，并且在固态有限固溶，并且发生包晶反应的相图，发生包晶反应的相图，称为称为包晶相图包晶相图。3.6包晶相图包晶相图7Pt-Ag相图相图(1) (1) 相图分析相图分析8n n点点点点n nA A点、点、点、点、B B点、点、点、点、C C点点点点n nD D点、点、点、点、P P点、点、点、点、E E点点点点n n线线线线n nACBACB线为液相线线为液相线线为液相线线为液相线n nAPDBAPDB线为固相线线为固相线线为固相线线为固相线n nCDPCDP线是包晶转变线线是包晶转变线线是包晶转变线线是包晶转变线,P
5、E,PE线为线为线为线为AgAg在在在在PtPt中的固溶中的固溶中的固溶中的固溶度曲线度曲线度曲线度曲线n nDFDF线为线为线为线为PtPt在在在在AgAg中的固溶度曲线中的固溶度曲线中的固溶度曲线中的固溶度曲线9n n相区相区相区相区n n单相区单相区单相区单相区n n两相区两相区两相区两相区n n三相线三相线三相线三相线Pt-Ag相图相图10（2 2）Pt-AgPt-Ag合金的平衡凝固合金的平衡凝固Pt-Ag相图相图n n含含含含42.4%Ag42.4%Ag的的的的Pt-AgPt-Ag合金合金合金合金111213n n42.4%Ag66.8%42.4%Ag66.8%的的的的Pt-AgPt
6、-Ag合金合金合金合金Pt-Ag相图相图141516n n10.5%Ag42.4%10.5%Ag42.4%的的的的Pt-AgPt-Ag合金合金合金合金Pt-Ag相图相图171819包晶反应时原子迁移示意图包晶反应时原子迁移示意图（4 4）具有包晶转变的合金的不平衡凝固）具有包晶转变的合金的不平衡凝固20n n由于包晶转变时，由于包晶转变时，由于包晶转变时，由于包晶转变时，L L和和和和 相中的相中的相中的相中的A A、B B组元的扩散都组元的扩散都组元的扩散都组元的扩散都必须通过必须通过必须通过必须通过 相进行，而原子在固相中的扩散速度很相进行，而原子在固相中的扩散速度很相进行，而原子在固相中
7、的扩散速度很相进行，而原子在固相中的扩散速度很慢，因此包晶转变的速度也相当慢，所以在实际慢，因此包晶转变的速度也相当慢，所以在实际慢，因此包晶转变的速度也相当慢，所以在实际慢，因此包晶转变的速度也相当慢，所以在实际生产条件下，由于冷却速度较快，原子不能进行生产条件下，由于冷却速度较快，原子不能进行生产条件下，由于冷却速度较快，原子不能进行生产条件下，由于冷却速度较快，原子不能进行充分扩散，因此包晶转变也不能充分进行。充分扩散，因此包晶转变也不能充分进行。充分扩散，因此包晶转变也不能充分进行。充分扩散，因此包晶转变也不能充分进行。21n n除匀晶、共晶和包晶三种最基本的相图外还有其除匀晶、共晶和
8、包晶三种最基本的相图外还有其除匀晶、共晶和包晶三种最基本的相图外还有其除匀晶、共晶和包晶三种最基本的相图外还有其他类型的二元相图。他类型的二元相图。他类型的二元相图。他类型的二元相图。3.7其他类型的二元相图其他类型的二元相图22 Fe-B相图相图n n熔晶转变相图熔晶转变相图熔晶转变相图熔晶转变相图熔晶转变熔晶转变熔晶转变熔晶转变是一个固是一个固是一个固是一个固相转变为另一个固相转变为另一个固相转变为另一个固相转变为另一个固相和一个液相的恒相和一个液相的恒相和一个液相的恒相和一个液相的恒温转变。温转变。温转变。温转变。（1 1）其他类型的恒温转变相图）其他类型的恒温转变相图23n n偏晶转变
9、的相图偏晶转变的相图偏晶转变的相图偏晶转变的相图 由一定成分的液相由一定成分的液相由一定成分的液相由一定成分的液相在恒温下，同时转在恒温下，同时转在恒温下，同时转在恒温下，同时转变为另一个一定成变为另一个一定成变为另一个一定成变为另一个一定成分的液相和一定成分的液相和一定成分的液相和一定成分的液相和一定成分的固相的过程，分的固相的过程，分的固相的过程，分的固相的过程，称为称为称为称为偏晶转变偏晶转变偏晶转变偏晶转变。 Cu-Pb相图相图24n n合晶转变的相图合晶转变的相图合晶转变的相图合晶转变的相图 由两个一定成分的液相由两个一定成分的液相由两个一定成分的液相由两个一定成分的液相L L1 1
10、和和和和L L2 2，在恒温下转变为一，在恒温下转变为一，在恒温下转变为一，在恒温下转变为一个一定成分的固相的过程，称为个一定成分的固相的过程，称为个一定成分的固相的过程，称为个一定成分的固相的过程，称为合晶转变合晶转变合晶转变合晶转变。 25n n共析转变的相图共析转变的相图共析转变的相图共析转变的相图 由一个一定成分由一个一定成分由一个一定成分由一个一定成分的固相，在恒温的固相，在恒温的固相，在恒温的固相，在恒温下同时转变成另下同时转变成另下同时转变成另下同时转变成另外两个一定成分外两个一定成分外两个一定成分外两个一定成分的固相的过程，的固相的过程，的固相的过程，的固相的过程，称为共析转变
11、。称为共析转变。称为共析转变。称为共析转变。 Fe-Ti相图相图26n n包析转变的相图包析转变的相图包析转变的相图包析转变的相图 由两个一定成分由两个一定成分由两个一定成分由两个一定成分的固相，在恒温的固相，在恒温的固相，在恒温的固相，在恒温下转变成另一个下转变成另一个下转变成另一个下转变成另一个一定成分的固相一定成分的固相一定成分的固相一定成分的固相的过程，称为包的过程，称为包的过程，称为包的过程，称为包析转变。析转变。析转变。析转变。 Fe-B相图相图27n n稳定化合物是指两组元形成的具有一定熔点，并在稳定化合物是指两组元形成的具有一定熔点，并在稳定化合物是指两组元形成的具有一定熔点，
12、并在稳定化合物是指两组元形成的具有一定熔点，并在熔点以下保持固有结构不发生分解的化合物。熔点以下保持固有结构不发生分解的化合物。熔点以下保持固有结构不发生分解的化合物。熔点以下保持固有结构不发生分解的化合物。n nMg-SiMg-Si相图就是具有稳定化合物的相图，当含相图就是具有稳定化合物的相图，当含相图就是具有稳定化合物的相图，当含相图就是具有稳定化合物的相图，当含SiSi36.6%36.6%时，时，时，时，Mg-SiMg-Si形成稳定化合物形成稳定化合物形成稳定化合物形成稳定化合物MgMg2 2SiSi，其熔点为其熔点为其熔点为其熔点为10871087。（2 2）组元间形成稳定化合物的相图
13、）组元间形成稳定化合物的相图28 Mg-Si相图相图2930n n不稳定化合物不稳定化合物不稳定化合物不稳定化合物是指两组元形成的没有明显熔点，是指两组元形成的没有明显熔点，是指两组元形成的没有明显熔点，是指两组元形成的没有明显熔点，并在一定温度就发生分解的化合物。并在一定温度就发生分解的化合物。并在一定温度就发生分解的化合物。并在一定温度就发生分解的化合物。 （3 3）组元间形成不稳定化合物的相图）组元间形成不稳定化合物的相图31二元系各类恒温转变图型二元系各类恒温转变图型3233343.8二元相图的分析和使用二元相图的分析和使用35n n对于一个复杂的二元相图，首先看是否有稳定的化合对于一
14、个复杂的二元相图，首先看是否有稳定的化合对于一个复杂的二元相图，首先看是否有稳定的化合对于一个复杂的二元相图，首先看是否有稳定的化合物，如果有则以稳定化合物为界把相图划分成几个简物，如果有则以稳定化合物为界把相图划分成几个简物，如果有则以稳定化合物为界把相图划分成几个简物，如果有则以稳定化合物为界把相图划分成几个简单相图再进行下一步分析。单相图再进行下一步分析。单相图再进行下一步分析。单相图再进行下一步分析。n n根据相区接触法则，区别各相区。根据相区接触法则，区别各相区。根据相区接触法则，区别各相区。根据相区接触法则，区别各相区。n n找出恒温转变的水平线，根据水平线周围相邻的相区找出恒温转
15、变的水平线，根据水平线周围相邻的相区找出恒温转变的水平线，根据水平线周围相邻的相区找出恒温转变的水平线，根据水平线周围相邻的相区情况确定恒温转变的类型。这是分析相图的关键。情况确定恒温转变的类型。这是分析相图的关键。情况确定恒温转变的类型。这是分析相图的关键。情况确定恒温转变的类型。这是分析相图的关键。n n利用相图分析典型合金结晶过程及组织。利用相图分析典型合金结晶过程及组织。利用相图分析典型合金结晶过程及组织。利用相图分析典型合金结晶过程及组织。复杂二元相图的分析步骤复杂二元相图的分析步骤36n nI.I.包晶转变包晶转变包晶转变包晶转变n n.包晶转变包晶转变包晶转变包晶转变n n.包晶
16、转变包晶转变包晶转变包晶转变37n n.共析转变共析转变共析转变共析转变n n.共析转变共析转变共析转变共析转变n n.共析转变共析转变共析转变共析转变n n.共析转变共析转变共析转变共析转变38n n.包析转变包析转变包析转变包析转变n n.包析转变包析转变包析转变包析转变n n.熔晶转变熔晶转变熔晶转变熔晶转变n n. . 共晶转变共晶转变共晶转变共晶转变39n n相图只能给出合金在平衡条件下存在的相和相相图只能给出合金在平衡条件下存在的相和相相图只能给出合金在平衡条件下存在的相和相相图只能给出合金在平衡条件下存在的相和相对量，并不表示相的形状、大小和分布，而这对量，并不表示相的形状、大小
17、和分布，而这对量，并不表示相的形状、大小和分布，而这对量，并不表示相的形状、大小和分布，而这些主要取决于相的特性及形成条件。些主要取决于相的特性及形成条件。些主要取决于相的特性及形成条件。些主要取决于相的特性及形成条件。n n相图只表示平衡状态的情况，而实际生产条件相图只表示平衡状态的情况，而实际生产条件相图只表示平衡状态的情况，而实际生产条件相图只表示平衡状态的情况，而实际生产条件下，合金很少能达到平衡状态。下，合金很少能达到平衡状态。下，合金很少能达到平衡状态。下，合金很少能达到平衡状态。 应用相图要注意的问题应用相图要注意的问题40本节要点本节要点n n概念：包晶转变、共析转变、偏晶转变
18、、概念：包晶转变、共析转变、偏晶转变、熔晶转变、合晶转变、包析转变熔晶转变、合晶转变、包析转变n n包晶合晶的凝固过程包晶合晶的凝固过程n n复杂二元相图的分析复杂二元相图的分析下节内容下节内容：包晶相图411.和共晶转变一样包晶转变也是恒温转变。和共晶转变一样包晶转变也是恒温转变。2. A 是是B 否否思考题思考题答案：答案：A二元系的包晶转变是恒温转变。这可以通过相律计算，二元系的包晶转变是恒温转变。这可以通过相律计算，此时系统的自由度为此时系统的自由度为0 422.实际生产中包晶转变难以进行完全的原因是：实际生产中包晶转变难以进行完全的原因是：A 实际生产时金属的冷却速度大；实际生产时金属的冷却速度大；B 包晶转变受固态中原子扩散速度慢的影响；包晶转变受固态中原子扩散速度慢的影响；C 包晶转变是恒温转变，实际生产时不能提供恒温条件包晶转变是恒温转变，实际生产时不能提供恒温条件。 思考题思考题答案：答案：AB这两条都是在实际生产中包晶转变不能充分进行的原因。这两条都是在实际生产中包晶转变不能充分进行的原因。 4344
