第三章3 共晶相图ppt课件.ppt

3-5 共晶相图及其合金的结晶,二元共晶相图是指两组元在液态时相互无限互溶，在固态时相互有限互溶，发生共晶转变，形成共晶组织的二元系相图。如Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Bi等合金。,1、相图分析,1.2相图中的线：液相线：ad、bd线；固相线：acdeb线；cf线：溶于中的溶解度曲线；eg线：溶于中的溶解度曲线；cde线：共晶线；,1.3相图中的相区：3个单相区：相、固溶体相、固溶体相；相：溶于中的固溶体；相：溶于中的固溶体；3个两相区： ； ； ；1个三相区： ；,1.1相图中的点：a点：的熔点；b点：的熔点；d点：共晶点；,1.4共晶转变（共晶反应）：在一定的温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的转变过程，称为共晶转变。成分相当于E点的液相发生共晶转变，其反应式为 其中，d点为共晶点；d点对应的温度为共晶温度；cde线：共晶线；共晶合金、亚共晶合金、过共晶合金；,2、典型合金的平衡结晶及其组织：2.1含锡量wSn19%（c点）的合金（合金）：合金为：WSn=10%，它的结晶过程如图所示；,名词：二次结晶：由固溶体中析出另一个固相的过程，也称为脱溶过程；次生相：二次结晶析出的相称为次生相或二次相，例如；次生相的析出部位：优先从相的晶界析出，其次是从晶粒内的缺陷部位析出，一般较为细小。,室温组织为： +。,黑色基体为相，白色颗粒为， 分布在的晶界上，或在晶粒内析出。,计算它们的相对含量：,W =1-W =1-90%=10%,2.2共晶合金（合金）：含Sn量为wSn61.9，它的结晶过程如图所示；,共晶合金的平衡结晶的室温组织： ；,共晶合金的显微组织为和呈层片状交替分布，其中黑色的为相，白色的为相。,共晶组织的形状很多，按两相的分布形态，可分为：层片状、棒状（条状或纤维状）、球状（短棒状）、针片状、螺旋状等，如图所示。,c和e相的含量可用杠杆定律求出：,2.3亚共晶合金（合金）结晶过程：以含Sn量为WSn=50的合金为例；,所以，亚共晶合金的室温组织为： 先+（M+ N）+ ,其中，黑色树枝晶为先共晶相先，之中的白色颗粒为，黑白相间分布的是共晶组织。,计算温度降到2点，未发生共晶反应时两相的相对含量：,2.4过共晶合金（合金）：,其室温的平衡组织： 先+（M+ N）+ ,白亮色卵形部分为先共晶固溶体，其余部分为共晶组织。,小结：结晶后的显微组织：,组织组成物：在显微组织中能清楚的区分开，是组成显微组织的独立部分。在金相显微镜下观察到的具有某种形貌或形态特征的组成部分。合金的相组成物：从相的本质看，组成合金的基本相。合金中结构、成分和性能均匀一致并以界面相互分开的组成部分。,合金的组织组成物和相组成物，它们的相对含量可以用杠杆定律计算。例如：条件：WSn=30%的合金共晶转变结束后；、组织组成物：相和（）共晶组织：,、相组成物：和含量分别为：,3、不平衡结晶及组织：3.1伪共晶：3.1.1伪共晶：非共晶成分的合金得到共晶组织，此种共晶组织称为伪共晶。,例如：在实际的结晶条件下，冷速较快，合金过冷到t1时才开始结晶，同时从液相中析出，形成共晶组织；图中的阴影区称为伪共晶区；,3.1.2伪共晶区的形状有两类：,图中）：随温度降低，伪共晶区对称扩大；图中）：随温度降低，伪共晶区歪向一边；,3.2离异共晶：在先共晶相数量较多、共晶组织较少的情况下，共晶组织中与先共晶相相同的那一相依附于先共晶相生长，剩余的另一相单独存在于晶界处，使共晶组织特征消失。这种两相分离的共晶称为离异共晶。例如图中的合金；,4、比重偏析和区域偏析4.1比重偏析：是由先共晶相与熔液之间密度的差别所引起的一种区域偏析。 4.2区域偏析:,