金属学与热处理教学.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,汇报人：,XXX,金属学与热处理,01,匀晶相图的定义及特征,02,共晶相图的定义及特征,03,包晶相图的定义及特征,主要知识点,CONTENTS,两组元不但在液态无限互溶，而且在固态也无限互溶的二元合金系所形成的相图，称为匀晶相图。,匀晶相图定义,结晶时从液相结晶出单相的固溶体,匀晶转变,以铜镍合金为例，上面是液相线，下面是固相线，液相线和固相线把相图分为,匀晶相图特征,液相区,L,固相区,液固两相并存区,L+,1500,1450,1400,1350,1300,1250,1200,1150,1100,1050,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,Ni,Cu,wNi,（,%,）,温度,t/,L,L,+,含百分之三十镍的铜镍合金为例的冷却结晶过程,由图当合金自高温缓慢冷至,t1,温度时，开始从液相中结晶出,固溶体，根据平衡相成分的确定方法，可知液相成分为,L1,固相成分为,1,此时的相平衡关系是,L,1,1,运用杠杆定律，可以求出,1,的含量为零，说明在温度,t1,时，结晶刚刚开始，实际固相尚未形成,t1,当温度缓冷至,t2,温度时，便有一定数量的,固溶体结晶出来，此时的固相成分为,2,，液相成分为,L2,，合金的相平衡关系是,:L2,2,为了达到这种平衡，除了在,t2,温度直接从液相中结晶出的,2,外，原有的,;,相也必须改变为与,2,相同的成分。,与此同时，液相成分也由,L1,向,L2,变化。在温度不断下降的过程中，,a,的成分将不断地沿固相线变化，液相成分也将不断地沿液相线变化。同时，,a,相的数量不断增多，而液相,L,的数量不断减少，两相的含量可用杠杆定律求出。当冷却到,t,3,温度时，最后一滴液体结晶成固溶体，结晶终了，得到了与原合金成分相同的,a,固溶体。,t1,1500,1450,1400,1350,1300,1250,1200,1150,1100,1050,30,Ni,Cu,wNi,（,%,）,温度,t/,L,L,+,L,3,3,L,2,2,1,L,1,t1,t2,t3,02,01,03,两组元在液态时无限互溶，在固态时有限互溶，发生共晶转变，形成共晶组织的二元系相图，称为二元共晶相图。,Pb-Sn,共晶相图定义,Pb-Sb,Ag-Cu,Pb-Bi,共晶,相图特征,三个单相区,:,液相,L,、固溶体,a,相和固溶体,相。,a,相是,Sn,溶于,Pb,中的固溶体，,相是,Pb,溶于,Sn,中的固溶体。,各个单相区之间有三个两相区,L+a,L+,a+,含,Sn,为,10%,的,Pb-Sn,为例的,冷却结晶过程,当温度下降到,3,点以下时，锡在,a,固溶体中呈过饱和状态，因此，多余的锡就以,固溶体的形式从,a,固溶体中析出。随着温度的继续降低，,a,固溶体的溶解度逐渐减小,从图可以看出，当合金,I,缓慢冷却到,1,点时，开始从液相中结晶出,a,固溶体。随着温度的降低，,a,固溶体的数量不断增多，而液相的数量不断减少，它们的成分分别沿固相线,AM,和液相线,AE,发生变化,冷却到,2,点时，结晶完毕，全部结晶成单相,a,固溶体，其成分与原始的液相成分相同。继续冷却时，在,23,点温度范围内，,a,固溶体不发生变化,01,03,02,两,组元在液态相互无限溶解，在固态相互有限溶解，并发生包晶转变的一元合金系相图称为包晶相图。,包晶相图定义,Pt-Ag,Sn-Sb,Cu-Sn,Ca-Zn,包晶相图,特征,图中,ACB,为液相线，,APDB,为固相线，,PE,及,DF,分别是银溶于铂中和铂溶于银中溶解度曲线。相图中有三个单相区,:,即液相,L,及固相,a,和,。其中,a,相是银溶于铂中的固溶体，,相是铂溶于银中的固溶体。,单相区之间有三个两相区，即,L+a,、,L+,和,a+,。两相区之间存在一条三相,(L,、,a,、,),共存水平线，即,PDC,线。水平线,PDC,是包晶转变线，所中有有成分在,P,与,C,范围内的合金在此温度都将发生三相平衡的包晶转变，这种转变的反应式为,:L,c,+a,p,D,t,D,01,02,当合金,1,自液态缓慢冷却到与液相线相交的,1,点时，开始从液相中结晶出,a,相。在继续冷却的过程中，,a,相的数量不断增多，液相的数量不断减少，,a,相和液相的成分分别沿固相线,AP,和液相线,AC,变化。当温度降低到,t,D,(1186,),时，合金中,a,相的成分达到,P,点，液相的成分达到,C,点，在温度,t,D,时，液相,L,和固相,a,发生包晶转变,:Lc+ap ,D,转变结束后，液相和,a,相消失，全部转变为,固溶体。合金继续冷却时，由于,Pr,在,相中的溶解度随着温度的降低而沿,DF,线不断减小，物不断地从,固溶体中析出次生相,2,。,的,Pt-Ag,为例,含银,42.4%,01,含银量,WAg=10.5%42.4%,的,Pt-Ag,合金,当合金缓慢冷却至液相线的,1,点时，开始结晶出初晶,a,，随着温度的降低，初晶,a,的数量不断增多，液相的数量不断减少，,a,相和液相的成分分别沿着,AP,线和,AC,线变化。在,12,点之间属于匀晶转变。当温度降低至,2,点时，,a,相和液相的成分分别为,P,点与,C,点，在温度为,t,D,(2,点,),时，成分相当于,P,点的,a,相与,C,点的液相共同作用，发生包晶转变，变为,固溶体。,即与合金,I,相比较，合金,II,在,t,D,温度时的,a,相的相对量较多，因此，包晶转变结束后，除了新形成的,相外，还有剩余的,a,相。在,tp,温度以下，由于,和,a,固溶体的溶解度变化，随着温度的降低，将不断地从,固溶体中析出,a,从,a,固溶体中析出,，因此该合金的室温组织为,a+a,+,。,02,含银量,WAg=42.4%66.3%,的,Pt-Ag,合金,当合金,冷却到与液相线相交的,1,点时，开始结晶出初晶,a,相，在,12,点之间，随着温度的降低，,a,相数量不断增多，液相数量不断减少，这,-,阶段的转变属于匀晶转变。当冷却到,tp,温度时，发生包晶转变，即,L,c,+a,p,D,用杠杆定律可以计算出，合金,中液相的相对量大于合金,I,中液相的相对量，所以包晶转变结束后，仍有液相存在。当合金的温度从,2,点继续降低时，剩余的液相继续结晶出,固溶体，在,2 3,点之间，合金的转变属于匀晶转变，,相的成分沿,DB,线变化，液相的成分沿,CB,线变化。在温度降低到,3,点时，合金川全部转变为,固溶体。,t,D,03,汇报人：,XXX,谢谢聆听,