(1)--2.1-2.2 材料的制备过程-二元相图的基本类型.ppt

2）共晶合金（WSn=61.9％）α＋βGFMEN1961.997.5183A327.5B231.9PbSn102030405060708090WSn/%100200300400温度/℃ⅡL+αLαα+βⅡ共晶组织：αM＋βN是α与β相成层片状交替分布的细密机械混合物。室温组织:α＋β(αⅡ、βⅡ省略不计)结晶过程：共晶反应＋二次析出反应3）亚共晶合金（WSn=19％~61.9%)GFMEN1961.997.5183A327.5B231.9PbSn102030405060708090WSn/%100200300400温度/℃Ⅲ12α＋βⅡ＋(α＋β)α＋βL+αLαα+βⅡ自1点开始，α相成分沿AM线向M点变化，L相成分沿AE线向E点变化。室温组织：α+βⅡ+(α+β)结晶过程：匀晶反应＋共晶反应＋二次析出反应第二章材料的制备与相图2.1材料的制备过程材料的凝固与结晶纯金属的结晶规律（※）1）液态金属结晶的充分条件液态金属大范围内原子无序分布，在短距离的微小范围原子呈现短程有序排列，由于热运动很快消失，同时形成新的短程有序排列，此现象称为“结构起伏”或“相起伏”，并伴随“能量起伏”。2）金属结晶的必要条件（※）结晶开始结晶终止Tm℃b）实际结晶结晶开始TnΔT结晶终止Tm℃a）平衡结晶图2-2纯金属的冷却曲线金属结晶的冷却曲线见图2-2。缓冷，水平段结晶潜热。过冷度理论结晶温度Tm：实际结晶温度Tn：过冷度ΔT=Tm-Tn冷速越大，Tn越低，过冷度ΔT越大。图2-3同一金属不同速度冷却曲线℃τv1＜v2＜v3Δt1Δt2Δt3v1v2v33）纯金属结晶的普遍规律普遍规律：不断形成晶核和晶核不断长大的连续过程。两种形核方式自发晶核：ΔT↓，形成尺寸很小的近程有序的原子集团——晶核非自发晶核：固态杂质微粒子吸附原子形成。枝晶：2.2二元相图的基本类型一、相图的建立相图：平衡状态下，不同成分的合金，在不同温度下，合金的状态、显微组织形成规律的图形。建立：实验法或理论计算法图2-8热分析法建立Cu－Ni相图Cu-Ni合金相图的建立100%14520%1083WNi=30%a’a70%c’cLα305070a)冷却曲线时间温度/℃CuNiWNi%→b)相图50%bb’a’abb’cc’14521083L+α二、匀晶相图定义：两组元在液态和固态下均可以以任意比例相互溶解，在固态下形成无限固溶体的合金相图。如Cu-Ni、Au-Ag、Fe-Cr、W-Mo等1.Cu-Ni合金相图分析A——纯铜的熔点，1083℃；LαL+α14’温度→WNi%→CuNiABB——纯镍的熔点，1452℃；A1B——液相线；A4’B——固相线；α——Ni溶入Cu形成的置换固溶体。AB1AB4’AB2.冷却过程LαL+α温度→WNi%→CuNiAB4’4’11Kk0LLαα时间→LαLα0kL→α+L→α4.枝晶偏析定义：实际金属结晶过程中，由于冷却速度快，先后结晶出来的固溶体成分不同，扩散来不及进行，使得晶粒内部化学成分不均匀的现象。危害：材料的力学性能↓，加工工艺性↓，耐蚀性↓。措施：扩散退火(均匀化退火)三、共晶相图定义：两组元在液态下无限互溶，在固态时有限互溶并发生共晶反应（转变），形成共晶组织的二元相图。Pb-Sn、Pb-Sb、Al-Si、Ag-Cu等1.相图分析（Pb-Sn为例）GFMEN1961.997.5183A327.5B231.9α+βL+αL+βLαβPbSn102030405060708090WSn/%100200300400温度/℃1）特性线与特性点A—纯Pb熔点；B—纯Sn熔点；E—共晶点，WSn=61.9%2）相区与基本相GFMEN1961.997.5183A327.5B231.9α+βL+αL+βLαβPbSn102030405060708090WSn/%100200300400温度/℃单相区：L、α、β两相区：