共晶、包晶、共析.pptVIP

2、二元共晶相图 当两组元在液态下完全互溶，在固态下有限互溶,并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图。 以 Pb-Sn 相图为例进行分析。 ⑴ 相图分析 ① 相：相图中有L、?、?三种相, ?是溶质Sn在 Pb中的固溶体， ?是溶质Pb在Sn中的固溶体。 ② 相区：相图中有三个单相区： L、?、?；三个两相区： L+?、L+?、?+ ?；一个三相区：即水平线CED。 ④ 固溶线: 溶解度点的连线称固溶线。相图中的CF、DG线分别为 Sn在 Pb中和 Pb在 Sn中的固溶线。 固溶体的溶解度随温度降低而下降。 ⑤ 共晶线：水平线CED叫做共晶线。 在共晶线对应的温度下（183 ℃），E点成分的合金同时结晶出C点成分的 ? 固溶体和D点成分的 ? 固溶体，形成这两个相的机械混 合物：LE ?(?C + ?D) 共晶反应的产物，即两相的机械混合物称共晶体或共晶组织。发生共晶反应的温度称共晶温度。代表共晶温度和共晶成分的点称共晶点。 具有共晶成分的合金称共晶合金。在共晶线上，凡成分位于共晶点以左的合金称亚共晶合金，位于共 ⑵ 合金的结晶过程 ①共晶合金(Ⅱ合金)的结晶过程 液态合金冷却到E 点时， Pb和Sn同时达到饱和, 发生共晶反应：LE ?(?C+?D) 。 析出过程中两相相间形核、互相促进、共同长大，因而共晶组织较细，呈片、棒、点球等形状。 共晶组织形态 在共晶转变过程中，L、 ?、 ? 三相共存, 三个相的量在不断变化，但它们各自成分是固定的。 共晶组织中的相称共晶相.共晶转变结束时，? 和 ? 相的相对重量百分比为： 共晶结束后，随温度下降， ? 和? 的成分分别沿CF线和DG线变化，并从共晶 ? 中析出?Ⅱ ，从共晶 ? 中析出?Ⅱ ，由于共晶组织细， ?Ⅱ与共晶?结合， ?Ⅱ与共晶? 结合，共晶合金的室温组织仍为 ( ?+? ) 共晶体。 ②含Sn量小于C点合金(Ⅰ合金)的结晶过程 在3点以前为匀晶转变，结晶出单相? 固溶体，这种直接从液相中结晶出的固相称一次相或初生相。 温度降到3点以下，? 固溶体被Sn过饱和，由于晶格不稳，开始析出（相变过程也称析出）新相—? 相。由已有固相析出的新固相称二次相或次生相。 形成二次相的过程称二次析出, 是固态相变的一种。 由于二次相析出温度较低，一般十分细小。 Ⅰ合金室温组织为? + ?Ⅱ 。 ③ 亚共晶合金(Ⅲ合金)的结晶过程 合金液体在2点以前为匀晶转变。冷却到2点，固相成分变化到C点，液相成分变化到E点, 此时两相的相对重量为： 在2点，具有E点成分的剩余液体发生共晶反应： L ?(? + ?) ，转变为共晶组织，共晶体的重量与转变前的液相重量相等, 即QE =QL 反应结束后，在共晶温度下?、 ? 两相的相对重量百分比为： 温度继续下降，将从一次? 和共晶? 中析出?Ⅱ，从共晶? 中析出?Ⅱ。其室温组织为?Ⅰ+ (?+?) + ?Ⅱ。 ④ 过共晶合金结晶过程 与亚共晶合金相似，不同的是一次相为 ? , 二次相为?Ⅱ 室温组织为?Ⅰ+(?+?)+?Ⅱ。 ⑶ 组织组成物在相图上的标注 组织组成物是指组成合金显微组织的独立部分。 组织组成物之间的差别主要在形态上。如?Ⅰ 、 ?Ⅱ和共晶 ? 的结构成分相同，属同一个相，但它们的形态不同，分属不同的组织组成物。 将组织组成物标注在相图中，可使所标注的组织与显微镜下观察到的组织一致。 组织组成物在相图上的标注 3、二元包晶相图 当两组元在液态下完全互溶，在固态下有限互溶，并发生包晶反应时所构成的相图称作包晶相图。 以Pt-Ag相图为例简要分析 水平线PDC称包晶线，与该线成分对应的合金在该温度下发生包晶反应：LC+?P?β D 。该反应是液相L包着固相?, 新相 β 在L与α的界面上形核，并向L和?两个方向长大。 ⑵ 合金的结晶过程 ① 包晶成分合金：匀晶?包晶?二次析出。 室温组织为β + ?II ② PD成分合金：匀晶?包晶?二次析出。 室温组织为? +βII+β + ?II ③ DC成分合金：匀晶?包晶?匀晶?二次析出 室温组织为β +?II。 5、具有共析反应的二元相图 共析转变也是固态相变。 最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变: ?S ? ?P+ Fe3C 。 共析相图与共晶相图相似，对应的有共析线(PSK线)、共析点(S点)、共析温度、共析成分、共析合 共析反应的产物是共析体（铁碳合金中的共析体称珠光体），也是两相的机械混合物（铁素体+渗碳体)。 6、二元相图的分析步骤 实际二元相图往往比较复杂，可按下列步骤进行分析。 ⒈ 分清相图中包括哪些基本类型相图 ⒉ 确定相区 ⑴ 相区接触法则 相邻两个相区的相数差为1 ⑵ 单相区的确定 ① 液相线以上为液相区； ⑶ 两相区的确定：两个单相区