共晶相圖演示文稿

共晶相圖演示文稿目前一頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點共晶相圖目前二頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點一、相圖分析線（液、固、溶解度）、相區(qū)（單、兩、三相）、點、反應目前三頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點特點:液相線:AE、BE,固相線:AMNB溶解度曲線:MF、NG三個單相區(qū):L,,三個兩相區(qū):L+,L+,+三相共存區(qū):MEN水平線（共晶轉變線）在共晶線上發(fā)生共晶轉變:E為共晶點,tE為共晶溫度,成分在共晶點的合金為共晶合金，成分在共晶點以左，M點以右的合金稱亞共晶合金，成分位于共晶點以右，N點以左的合金稱過共晶合金.目前四頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

二、典型合金的平衡結晶過程目前五頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點1含錫量wSn≤19%的合金Ⅰ（wSn=10%）緩冷到1點時,開始從液相結晶出固溶體.隨溫度降低,數(shù)量不斷增多,L相數(shù)量不斷減少.其成分分別沿固相線AM和液相線AE變化.冷卻到2點,結晶完畢,全部變?yōu)楣倘荏w,成分與原始液相相同(勻晶轉變)2-3點,保持固溶體不變.3點以下,Sn在固溶體中呈過飽和狀態(tài),多余Sn以固溶體形式從固溶體中析出.隨溫度的繼續(xù)降低,固溶體的溶解度逐漸減少,析出不斷進行.相和相的成分分別沿MF和NG線變化.合金結晶結束后室溫組織:+Ⅱ目前六頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點如圖,黑色基體為α相，白色顆粒為Ⅱ

，Ⅱ分布在α的晶界上，或在α晶粒內析出。合金Ⅰ的顯微組織wSn=10%合金的顯微組織目前七頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點合金Ⅰ的平衡結晶過程示意圖目前八頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

α、β兩相的含量可用杠桿定律求出,如合金Ⅰ的α、Ⅱ相的含量分別為：成分位于F和M之間的合金,平衡結晶過程均與以上相似,顯微組織為α+Ⅱ,只是兩相相對含量不同.Pb-Sn合金相圖目前九頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點緩冷到溫度tE=183℃時發(fā)生共晶轉變：繼續(xù)冷卻,共晶組織中α和相都要發(fā)生溶解度變化:α相成分沿MF線變化,相成分沿NG線變化,分別析出次生相Ⅱ和αⅡ結晶結束后組織為:(α+)+Ⅱ+αⅡ(極少,忽略)2含錫量wSn=61.9%的合金Ⅱ(共晶合金)目前十頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

αM和βN相的含量可用杠桿定律求出：共晶組織中αM和βN相的含量目前十一頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點如圖,α和β呈層片狀交替分布,其中黑色為α相,白色為β相,次生相在顯微鏡下難以分辨.合金Ⅱ的顯微組織目前十二頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點共晶合金的平衡結晶過程示意圖目前十三頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點按兩相的分布形態(tài)，可分為：層片狀、棒狀（條狀或纖維狀）、球狀（短棒狀）、針片狀、螺旋狀等。原因:共晶組織中兩個組成相的本質決定了其形態(tài).共晶組織的形態(tài)目前十四頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點目前十五頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點3合金Ⅲ的結晶過程(亞共晶合金19<wSn<61.9%

）1-2點,勻晶轉變,結晶出α固溶體；溫度降到2點,α相和剩余液相成分分別達到M點和E點,在共晶溫度tE發(fā)生共晶轉變:轉變結束后組織:先共晶α相和共晶組織(α+β)在2點以下繼續(xù)冷卻,將從α相(先共晶α相和共晶組織中的α相)和β相分別析出次生相βⅡ和αⅡ室溫組織:

α+βⅡ+(α+β)

亞共晶合金:成分位于共晶點E點以左,M點以右目前十六頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

兩相的含量可用杠桿定律求出:比如,溫度降到2點,α相和剩余液相成分分別達到M點和E點,兩相的含量分別為:目前十七頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點圖中,暗黑色樹枝狀晶部分是先共晶α相,其中的白色顆粒是βⅡ,黑白相間分布的是共晶組織.其中,先共晶相的形態(tài):如果是固溶體,一般呈樹枝狀;如果是亞金屬和非金屬或化合物,則一般具有規(guī)則外形.亞共晶合金的顯微組織目前十八頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點亞共晶合金的平衡結晶過程目前十九頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點與亞共晶合金相比較:相同點:兩者平衡結晶過程和顯微組織相似.不同點:先共晶相為β;室溫組織:β+αⅡ+(α+β)

4合金Ⅳ的平衡結晶過程(過共晶合金:wSn>61.9%）過共晶合金:成分位于共晶點E以右,N點以左目前二十頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點過共晶合金的顯微組織白亮色卵形部分為先共晶β固溶體,其余為共晶組織目前二十一頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點綜合以上幾種不同成分合金的分析,可以看出:F-M成分范圍內,合金組織為α+βⅡ亞共晶合金的組織為:α+βⅡ+共晶組織(α+β)共晶合金完全為:共晶組織(α+β)過共晶合金的組織為:β+αⅡ+共晶組織(α+β)N-G成分范圍內,合金組織為β+αⅡ其中,α、β、αⅡ、βⅡ及(α+β)在顯微組織中能清楚區(qū)分,是組成顯微組織的獨立部分,稱組織組成物。從相的本質看，它們都由α和β兩相組成，α和β兩相是組成合金的基本相，稱為合金的相組成物。目前二十二頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點為分析組織方便,了解合金系中任一合金在任何溫度下的組織形態(tài),常把合金平衡結晶后的組織直接填寫在合金相圖上，如圖目前二十三頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

合金的組織組成物和相組成物的相對含量都可以用杠桿定律計算。例如,WSn=30%的合金共晶轉變結束后，α相和（α＋β）共晶組織的含量分別為:22目前二十四頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點

相組成物α和β相的含量分別為：目前二十五頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點三、不平衡結晶及組織1偽共晶在不平衡結晶條件下,成分在共晶點附近的亞共晶或過共晶合金也可得到全部共晶組織,這種非共晶成分的合金得到的共晶組織稱偽共晶.原因:此時液相對α相和β相都是過飽和的,可以同時結晶出β相和α相.偽共晶區(qū)目前二十六頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點偽共晶區(qū)的形狀分兩類:a)隨溫度降低,偽共晶區(qū)相對共晶點近乎對稱地擴大金屬與金屬b)偽共晶區(qū)偏向一邊歪斜地擴大.金屬與非金屬目前二十七頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點偽共晶區(qū)形狀形成的原因:取決于共晶中兩個相單獨生長時的長大速度和過冷度的關系.若兩相單獨生長時的長大速度與過冷度的關系差別不大,則偽共晶區(qū)向共晶點下面兩邊呈對稱性擴大.若兩相單獨生長時長大速度與過冷度關系相差很大,其中一相的長大速度隨過冷度增加下降很快,則該相的生長會受抑制,使偽共晶區(qū)歪斜地偏向該相一邊.目前二十八頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點影響相長大速度的因素由各相本身的晶體結構及其固液界面的性質決定.晶體結構復雜并呈光滑界面的相,其長大速度隨溫度的降低而下降較快,所以偽共晶區(qū)向該相區(qū)偏斜.目前二十九頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點舉例:Al-Si合金系中，共晶合金在快冷條件下結晶后得到亞共晶組織。原因:圖中偽共晶區(qū)偏向Si的一側,這樣,共晶成分液相表象點a不會過冷到偽共晶區(qū)內,只有先結晶出α相,α相向液體中排出Si溶質原子,液體成分達到b點時,才發(fā)生共晶轉變.結果,共晶點像向右移動了一樣,共晶合金變?yōu)閬喒簿Ш辖?

偽共晶區(qū)在相圖中的位置可用來解釋一些現(xiàn)象目前三十頁\總數(shù)三十一頁\編于十七點2離異共晶先共晶相數(shù)量較多、共晶組織較少時，共晶組織依附于先共晶相生長，剩余的另一相單獨存在于晶界處，使共晶組織特