第三章3-共晶相圖課件

§3-5共晶相圖及其合金的結(jié)晶

二元共晶相圖是指兩組元在液態(tài)時(shí)相互無(wú)限互溶，在固態(tài)時(shí)相互有限互溶，發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成共晶組織的二元系相圖。如Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Bi等合金。§3-5共晶相圖及其合金的結(jié)晶二元共晶相圖11、相圖分析

1、相圖分析21.2相圖中的線：液相線：ad、bd線；固相線：acdeb線；cf線：Ｓｎ溶于Ｐｂ中的溶解度曲線；eg線：Ｐｂ溶于Ｓｎ中的溶解度曲線；cde線：共晶線；1.3相圖中的相區(qū)：3個(gè)單相區(qū)：Ｌ相、固溶體α相、固溶體β相；α相：Ｓｎ溶于Ｐｂ中的固溶體；β相：Ｐｂ溶于Ｓｎ中的固溶體；3個(gè)兩相區(qū)：Ｌ＋α；Ｌ＋β；α＋β；1個(gè)三相區(qū)：Ｌ＋α＋β；1.1相圖中的點(diǎn)：a點(diǎn)：Ｐｂ的熔點(diǎn)；b點(diǎn)：Ｓｎ的熔點(diǎn)；d點(diǎn)：共晶點(diǎn)；1.2相圖中的線：1.3相圖中的相區(qū)：1.1相圖中的點(diǎn)：31.4共晶轉(zhuǎn)變（共晶反應(yīng)）：在一定的溫度下，由一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出成分一定的兩個(gè)固相的轉(zhuǎn)變過(guò)程，稱為共晶轉(zhuǎn)變。成分相當(dāng)于E點(diǎn)的液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，其反應(yīng)式為

其中，d點(diǎn)為共晶點(diǎn)；d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為共晶溫度；cde線：共晶線；共晶合金、亞共晶合金、過(guò)共晶合金；1.4共晶轉(zhuǎn)變（共晶反應(yīng)）：在一定的溫度下，由一定成分的液相42、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織：2.1含錫量wSn≤19%（c點(diǎn)）的合金（合金Ⅰ）：合金Ⅰ為：WSn=10%，它的結(jié)晶過(guò)程如圖所示；2、典型合金的平衡結(jié)晶及其組織：5第三章3-共晶相圖ppt課件6第三章3-共晶相圖ppt課件7名詞：二次結(jié)晶：由固溶體中析出另一個(gè)固相的過(guò)程，也稱為脫溶過(guò)程；次生相：二次結(jié)晶析出的相稱為次生相或二次相，例如βⅡ；次生相的析出部位：優(yōu)先從α相的晶界析出，其次是從晶粒內(nèi)的缺陷部位析出，一般較為細(xì)小。名詞：8室溫組織為：α+βⅡ。黑色基體為α相，白色顆粒為βⅡ，βⅡ分布在α的晶界上，或在α晶粒內(nèi)析出。室溫組織為：α+βⅡ。黑色基體為α相，白色顆粒為βⅡ，β9計(jì)算它們的相對(duì)含量：WβⅡ=1-Wα=1-90%=10%計(jì)算它們的相對(duì)含量：WβⅡ=1-Wα=1-90%=10102.2共晶合金（合金Ⅱ）：含Sn量為wSn＝61.9％，它的結(jié)晶過(guò)程如圖所示；2.2共晶合金（合金Ⅱ）：含Sn量為wSn＝61.9％，它的11第三章3-共晶相圖ppt課件12第三章3-共晶相圖ppt課件13共晶合金的平衡結(jié)晶的室溫組織：α＋β；共晶合金的顯微組織為α和β呈層片狀交替分布，其中黑色的為α相，白色的為β相。共晶合金的顯微組織為α和β呈層片狀交替分布，其中黑色的為α相14

共晶組織的形狀很多，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，如圖所示。共晶組織的形狀很多，按兩相的分布形態(tài)，可分為：層片狀、棒狀15αc和βe相的含量可用杠桿定律求出：αc和βe相的含量可用杠桿定律求出：162.3亞共晶合金（合金Ⅲ）結(jié)晶過(guò)程：以含Sn量為WSn=50％的合金為例；

2.3亞共晶合金（合金Ⅲ）17第三章3-共晶相圖ppt課件18第三章3-共晶相圖ppt課件19所以，亞共晶合金的室溫組織為：

α先+（αM+

βN）+βⅡ其中，黑色樹(shù)枝晶為先共晶相α先，之中的白色顆粒為βⅡ，黑白相間分布的是共晶組織。所以，亞共晶合金的室溫組織為：其中，黑色樹(shù)枝晶為先共晶相α先20計(jì)算溫度降到2點(diǎn)，未發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí)兩相的相對(duì)含量：計(jì)算溫度降到2點(diǎn)，未發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí)兩相的相對(duì)含量：212.4過(guò)共晶合金（合金Ⅳ）：其室溫的平衡組織：β先+（αM+

βN）+αⅡ白亮色卵形部分為先共晶β固溶體，其余部分為共晶組織。2.4過(guò)共晶合金（合金Ⅳ）：其室溫的平衡組織：β先+（αM22小結(jié)：①結(jié)晶后的顯微組織：小結(jié)：23組織組成物：在顯微組織中能清楚的區(qū)分開(kāi)，是組成顯微組織的獨(dú)立部分。在金相顯微鏡下觀察到的具有某種形貌或形態(tài)特征的組成部分。合金的相組成物：從相的本質(zhì)看，組成合金的基本相。合金中結(jié)構(gòu)、成分和性能均勻一致并以界面相互分開(kāi)的組成部分。組織組成物：在顯微組織中能清楚的區(qū)分開(kāi)，是組成顯微組織的獨(dú)立24②合金的組織組成物和相組成物，它們的相對(duì)含量可以用杠桿定律計(jì)算。例如：條件：WSn=30%的合金共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束后；Ⅰ、組織組成物：α相和（α＋β）共晶組織：②合金的組織組成物和相組成物，它們的相對(duì)含量可以用杠桿定律計(jì)25Ⅱ、相組成物：α和β含量分別為：Ⅱ、相組成物：α和β含量分別為：263、不平衡結(jié)晶及組織：3.1偽共晶：3.1.1偽共晶：非共晶成分的合金得到共晶組織，此種共晶組織稱為偽共晶。例如：在實(shí)際的結(jié)晶條件下，冷速較快，合金Ⅰ過(guò)冷到t1時(shí)才開(kāi)始結(jié)晶，同時(shí)從液相中析出α＋β，形成共晶組織；圖中的陰影區(qū)稱為偽共晶區(qū)；3、不平衡結(jié)晶及組織：例如：在實(shí)際的結(jié)晶條件下，冷速較快，合273.1.2偽共晶區(qū)的形狀有兩類：圖中ａ）：隨溫度降低，偽共晶區(qū)對(duì)稱擴(kuò)大；圖中ｂ）：隨溫度降低，偽共晶區(qū)歪向一邊；3.1.2偽共晶區(qū)的形狀有兩類：圖中ａ）：隨溫度降低，偽共晶283.2離異共晶：在先共晶相數(shù)量較多、共晶組織較少的情況下，共晶組織中與先共晶相相同的那一相依附于先共晶相生長(zhǎng)，剩余的另一相單獨(dú)存在于晶界處，使共晶組織特征消失。這種兩相分離