材料科学基础 6二元相图-I.pptVIP

不平衡凝固过程中通常先结晶的固溶体内部含高熔点组元，而后结晶的外部则富含低熔点组元。这种在晶粒内部出现的成份不均匀现象称为晶内偏析。如果固溶体是以树枝状结晶长大的，则枝干与枝间会出现成份差别，称为枝晶偏析。图Cu-Ni铸态组织4.2二元相图的基本类型固溶体合金凝固时固相的溶质量分布平衡分配系数图表明k0的示意图(a)k0＜0；(b)k0＞14.2二元相图的基本类型（1）平衡冷却时固相的溶质分布图固溶体长大机制的模型形核→相界平衡→扩散破坏平衡→长大→相界平衡4.2二元相图的基本类型（2）三种混合状态下的溶质分布图三种混合状态下溶质分布液相完全混合液相完全不混合液相部分混合4.2二元相图的基本类型图定向凝固后得到的溶质分布曲线a-平衡凝固，b-液相完全混合c-液相完全不混合，d-液相部分混合4.2二元相图的基本类型（3）区域熔炼图区域熔化示意图图经一个熔区一次通过后溶质的近似分布4.2二元相图的基本类型图多次通过(n1)提纯示意图4.2二元相图的基本类型5.成分过冷图k01合金的成分过冷的示意图4.2二元相图的基本类型成长速度R和溶质的浓度Co越大，则越有利于形成成分过冷。图成分过冷示意图4.2二元相图的基本类型在固液界面前方一定范围内的液相中，其实际温度低于平衡结晶温度，在界而前方出现了一个过冷区域，这个过冷度是由于液相中的成分变化而引起的，所以称之为成分过冷。液相中的温度梯度G越小，越有利于形成成分过冷。6.固溶体合金凝固时的生长形态图不同成分过冷下的晶体生长方式4.2二元相图的基本类型图温度梯度与单相合金液-固界面的关系4.2二元相图的基本类型图镍钢的胞状晶、胞状枝晶及树枝晶4.2二元相图的基本类型共晶转变动画4.2二元相图的基本类型4.2.2共晶相图１.相图分析由液相同时结晶出两个固相的过程称为共晶转变。两组元在液态无限溶解，在固态有限固溶，并且发生共晶反应的相图，称为共晶相图。图铅锡相图4.2二元相图的基本类型4.2二元相图的基本类型点tA点tB点E点M点N点F点G点线tAEC线为液相线tAMENtB线为固相线MEN线是共晶转变线MF线为Sn在Pb中的固溶度曲线NG线为Pb在Sn中的固溶度曲线相区单相区两相区三相线2.Pb-Sn合金的平衡凝固（1）端部固溶体合金（10%Sn-Pb合金）图10%Sn-Pb合金凝固过程示意图4.2二元相图的基本类型图10%Sn-Pb合金显微组织4.2二元相图的基本类型（2）共晶合金（61.9%Sn-Pb）图61.9%Sn-Pb合金凝固过程示意图4.2二元相图的基本类型图铅锡共晶合金的显微组织4.2二元相图的基本类型αβ1997.561.94.2二元相图的基本类型共晶合金的显微组织是由α和β两相组成，所以它的相组成物为α和β两相。相组成物是指组成合金显微组织的基本相。组织组成物是指合金在结晶过程中，形成的具有特定形态特征的独立组成部分。（3）亚共晶合金及过共晶合金图亚共晶合金凝固过程示意图共晶转变脱溶转变4.2二元相图的基本类型图50%Sn-Pb合金显微组织相的相对量：组织的相对量：4.2二元相图的基本类型共晶转变脱溶转变图70%Sn-Pb合金显微组织4.2二元相图的基本类型图铅锡合金组织分区图4.2二元相图的基本类型3.共晶组织的形态图层片状共晶的形成及前沿液相中原子扩散示意图图共晶生长的搭桥机制4.2二元相图的基本类型图典型的共晶合金组织4.2二元相图的基本类型图四种伪共晶区4.2二元相图的基本类型4.伪共晶在非平衡凝固条件下，成分接近共晶成分的亚共晶或过共晶合金，凝固后组织却可以全部是共晶体,称为伪共晶。伪共晶的组织形态与共晶相同，但成分不同。两组元熔点大致相同的，一般出现对称的伪共晶区；两组元相差悬殊，伪共晶区偏向高熔点组元。图共晶系合金的不平衡凝固4.2二元相图的基本类型5.不平衡共晶体合金II在不平衡凝固时，由于固相线偏离平衡位置，冷到共晶温度以下，还有少量液相残留，最后这些液相转变为共晶体，形成不平衡共晶组织。图可能产生离异共晶示意图4.2二元相图的基本类型6.离异共晶由于共晶体中与初生固溶体相同的一相，往往依附在