二元Al-Li合金的沉淀反应
第二相强化案例
但后来发现，它比实际值小得多。
有两个因素没有考虑： ✓ 粒子尺寸； ✓ 界面对位错线的排斥作用。
第三节 弥散强化机制
2.有效粒子尺寸的确定
一、Orawan公式
Leff L D 2x L 1.2D
（一般取x＝0.1D）
C
Gb Leff
l
Gb ( 1.2D
Gb) L
L
x
D
但计算结果仍然比实际测量值低。还要修正。 第三节 弥散强化机制
G —基体剪切模量； b —位错柏氏矢量。
强化效果正比于沉淀相与基体的强度差。 第二节 沉淀强化机制
小结
总体上来说，以上六种强化为可变形粒子有可能引起的基本强化机 制。对于不同体系而言，可能是其中的一种或两种起作用。而且体积份 数越大，尺寸越大，强化效果越明显。
一般来说，共格应变强化起主要作用。但是，也有一些例外的情况。
Al-Cu合金中的GP区
GP区-圆盘状 在{100}面上Cu原子富集
Cu原子比Al原子尺寸小， 基体点阵在三个方向上都受拉。
相当于一个错配球模型
临界切应力（增量）：
C
G
3 2
f
2 3
(
)
1 2
b
或者：
C
G
3 2
f
1 2
(
r
)
1 2
b
第二节 沉淀强化机制
—常数； —常数，对于刃型位错=3，对于螺形位错=1；
可变形粒子：位错可切过的粒子（欠时效和峰时效析出的粒子）； 不可变形粒子：位错不可切过的粒子（过时效析出的粒子，弥散相粒子）；
三、强化机制
沉淀相强化：指析出相引起的强化，主要指欠时效和峰时效引起的强化； 弥散相强化：弥散相粒子产生的强化；
2.2合金的结晶
1.合金的相关概念
合金：一种金属元素同另一种或几种其他元素，通过熔化 或其他方法结合在一起所形成的具有金属特质的物质。 相：在金属或合金中，凡化学成分相同、晶体结构相同并 有界面与其他部分分开的均匀组成部分。 相图：是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相之 间关系的一种简明示图，也称为平衡图或状态图。
图2-12 匀晶相图合金的结晶过程
这种从液相中结晶出单一固相的转变称为匀晶转变或匀晶
反应。
• (三)匀晶结晶有下列特点： • （1）与纯金属一样，ɑ固溶体从液相中结晶出来的过程中， 也包含了生核与长大两个过程，但固溶体更趋于呈树枝状 长大。 • （2）固溶体结晶在温度区间内进行，即为一个变温结晶 过程。 • （3）在两相区内，温度一定时，两相的成分是确定的。 • （4）在两相区内，温度一定时，两相的质量比是一定的。 通过杠杆定律可以求出。 • （5）固溶体结晶时成分是变化的，缓慢冷却时由于原子 的扩散能充分进行，形成的是成分均匀的固溶体。
• 莱氏体中的渗碳体称共晶渗碳体。在显微镜下莱氏体的形 态是：块状或粒状A（室温是转变成珠光体）分布在渗碳 体基体上。 • S点为共析点 • 合金在平衡结晶过程中冷却到727℃时，S点成分的A发生 共析反应，生成P点成分的F和Fe3C。共析反应在恒温下 进行，反应过程中，A、F、Fe三相共存，反应式为： • AS=Fp+Fe3C 即A0.77=F0.0218+Fe3C 共析反应的产物是铁素体与渗碳体的共析混合物，称珠光 体，以符号P表示，因而共析反应可简单表示为： A0.77=P0.77 珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。在显微镜下珠光体的形 态呈片状。在放大倍数很高时，可清楚看到相间分布的渗 碳体片（窄条）与铁素体片（宽条）。
铝的合金化原理
铝的合金化原理1．铝合金的合金化特点Al合金的强化是以Al与合金元素间形成的金属间化合物在α固溶体中的溶解度变化为基础的。
因此，Al虽能同许多金属形成合金，但有高的溶解度和能起显著强化作用的元素，却只有Zn、Mg、Cu、Si 四种（表1-6），Ag、Ge、Li 的极限溶解度虽很大，但由于它们是稀贵金属，作Al合金的主要合金元素而大量加入是有困难的。
这四种主要合金元素与Al 组成的二元（CuAl2、Mg2Si、MgZn2）和三元化合物（Al2CuMg、Al2Mg3Zn3），在Al 中的溶解度能随温度的降低而强烈地减小，故可通过热处理的办法来提高强度。
能形成这种化合物或强化相的合金有Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg 和Al-Zn-Mg-Cu 系，可称之为“热处理强化型Al合金”。
还有些合金如Al-Mg、Al-Si 和Al-Mn 等，加入的合金元素虽然也有明显的溶解度变化，但热处理强化效果不大，只能以退火或冷作硬化状态应用，放称之为“非热处理强化型”或“热处理不强化型”Al 合金。
值得说明的是，有些合金元素如Cr、Mn、Zr 等在Al 中的溶解度虽然很小（表1-6），但对合金强度和抗蚀性的改善作用却很明显。
因为这些过渡元素能明显地抑制再结晶和细化晶粒，有再结晶抑制剂或晶粒细化剂之称。
还有些元素，它们的极限溶解度虽很低，但加入极微量（0.005~0.15％）也能显著改变从合金的形核和沉淀过程，因而能显著地提高时效硬化效应。
这类元素的作用主要表现在：（1）优先与空位发生交互作用，改变GP 区的形核速度；（2）提高GP 区的溶解极限温度（TC），改变或提高沉淀相稳定存在的温度范围；（3）降低沉淀相与基体间的界面能，改善沉淀相的形核过程；（4）可能促进某些沉淀相的形成过程。
Al-Cu 合金加入微量的Cd、Sn、In 就有（1）和（3）项的作用；Al-Zn-Mg 和Al–Cu-Mg合金中加入微量Ag，即可起（2）和（4）项的作用。
二元合金的凝固理论
7.4.1 固溶体的凝固理论
1.正常凝固 1.正常凝固 2.区域熔炼 2.区域熔炼 3.有效分配系数 有效分配系数k 3.有效分配系数ke 4.合金凝固中的成分过冷 4.合金凝固中的成分过冷
2011年10月16日星期 日4时26分44秒
3
1. 正常凝固及平衡分配系数k0－A 正常凝固及平衡分配系数k
1538 1495 1394 平衡凝固 （ equilibrium 平衡凝固（
solidification） solidification ） ： 在凝固过程中固相和液相始终保持平衡成分， 在凝固过程中固相和液相始终保持平衡成分， 即冷却时固相和液相的整体成分分别沿着固相 线和液相线变化。 线和液相线变化。 合金凝固时， 要发生溶质的重新分布， 合金凝固时 ， 要发生溶质的重新分布 ， 重 新分布的程度可用溶质平衡分配系数 coefficient） （ equilibrium distribution coefficient ） 表示。 k0 表示 。 平衡分配系数为平衡凝固时固相的质 量分数Ws 和液相的质量分数Wl( Ws和液相的质量分数 Wl(即液固两平衡 量分数 Ws 和液相的质量分数 Wl( 即液固两平衡 相中溶质浓度之比) 相中溶质浓度之比)，即： Fe k0 = Ws/Wl
(ρ s )i
边界层区域中获得溶质的聚集使 上升
2011年10月16日星期 日4时26分44秒
7
该式说明ke 该式说明ke是k0和无量纲Rδ/D参数的函数。液体混合程度的三 ke是 和无量纲Rδ/D参数的函数。 Rδ/D参数的函数 种情况：（P296） 种情况： 296） 快速凝固,界面运动速度R很大,Ke= 则液体完全不混合状态, ,Ke=1 1)快速凝固,界面运动速度R很大,Ke=1,则液体完全不混合状态, 原因是边界层外的液体对流被抑止,仅靠扩散(D) (D)无法使溶质得 原因是边界层外的液体对流被抑止,仅靠扩散(D) 无法使溶质得 到混合均匀.边界层厚度为最大,δ= 01- 02m 到混合均匀.边界层厚度为最大,δ=0.01-0.02m. ,δ=0 凝固极其缓慢,界面运动速度R ,Ke=K0 2)凝固极其缓慢, 界面运动速度R为0,Ke=K0,液体属于完全混合 状态,液体充分对流,使边界层不存在,导致溶质得到完全混合. 状态,液体充分对流,使边界层不存在,导致溶质得到完全混合. 处于上述两者之间,部分对流,使溶质得到一定程度的混合, 3)处于上述两者之间,部分对流,使溶质得到一定程度的混合,此 时边界层厚度δ 001m左右. 时边界层厚度δ为0.001m左右. 液体混合程度的应用: 液体混合程度的应用: Rδ/D增大时,ke由最小值 变为1 Rδ/D增大时,ke由最小值k0变为1. 增大时,ke由最小值k 最大程度提纯:则应使ke=k 即要求Rδ/D尽可能小. ke=k0 Rδ/D尽可能小 最大程度提纯:则应使ke=k0,即要求Rδ/D尽可能小. 要得到成分均匀的试棒,则应使Ke= Ke=1 要得到成分均匀的试棒,则应使Ke=1.
讲一讲稳坐飞机结构材料头把交椅的铝合金
讲一讲稳坐飞机结构材料头把交椅的铝合金【材料+】说：铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，通常添加铜、锌、锰、硅、镁等元素，密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低。
在航空方面，铝合金可谓是重中之重！大量采用铝厚板加工而成的复杂的整体结构件代替以前用很多零件装配而成的部件，不但能减轻结构重量，提高载重量和航程，而且高强铝合金还能保证飞机性能的稳定，高强铝合金主要用于飞机机身部件、发动机舱、座椅、操纵系统等，在大多数情况下可替代铝模锻件。
近年来，由于复合材料和钛合金的用量增加，最新设计的飞机中铝合金的用量相对减少，但高纯、高强、高韧、耐蚀的高性能铝合金用量却在增加。
翱翔天空的飞机耐热铝合金与普通结构合金和高强铝合金相比合金化程度更高，多用于制备温度达200～400℃的靠近电动机的机舱、空气交换系统的零件。
耐蚀铝合金具有足够高的性能指标，其强度、塑性、冲击韧性、疲劳性能和可焊性都很好，主要具有耐蚀性，这样就可用于水上飞机。
它属于铝-镁系合金和铝-镁-锌系合金。
铝-镁-锌三元相图铝合金在航空上的发展历程作为飞机机体结构的主要材料，铝合金的发展与航空事业的发展密不可分。
下面就让小编带大家来看看航空铝合金的5个阶段吧。
按照铝合金的成分-工艺-组织-性能特征，可将铝合金在航空上的发展历程大体划分为5个阶段。
铝合金发展的5个阶段第一代高静强度铝合金：1906年，Wilm发现Al-Cu合金的沉淀硬化现象。
揭开了高强铝合金发展的序幕。
1923年，Sander和Meissner又发现Al-Zn-Mg合金在经过了淬火-人工时效热处理后产生的主要强化相MgZn2(η′相)比Al-Cu-Mg系合金中的θ′和S′相尺寸更小、分布更弥散，沉淀硬化效应更显著。
此后研发的2024-T3，7075-T6和7178-T6铝合金满足了飞机最初阶段提高强度安全系数、减轻结构重量和提高航程为目标替代木材的静强度设计需求，成为了第一代高强铝合金的代表。
AL-Li合金
三、Al-Li合金的发展
第一个阶段是初步发展阶段，20世纪50 年代至60年代初，研究成果是以1957年美国 Alcoa公司研究成功的2020合金为代表。 第二个阶段是繁荣发展阶段，20世纪70 年代至80年代后期。在这一时期,对Al-Li合 金进行了全面研究,Al-Li合金得到了迅猛发 展。
总之，Al-Li合金是一种综合性能好、 具有巨大开发潜力的轻质合金,用其取代普 通Al合金可使构件的质量减轻而刚度提高, 被认为是21世纪飞行器和舰船理想的结构
材料。
二、 Al-Li合金的特点
缺点： 1、铝锂合金韧性、塑性较常规铝合金低; 2、各向异性较大； 3、热稳定性差等。
二、 Al-Li合金的特点
LOGO
Al-Li 合金
3 1
什么是Al-Li合金
Al-Li合金的特点 Al-Li合金的发展
2
3
4
Al-Li合金的制备
3 5
新型Al-Li合金改善途径
新型Al-Li合金的性能特点 新型Al-Li合金产品
5
6
3 7
8
Al-Li合金在航空的应用
一、什么是Al-Li合金？
定义：Al-Li合金是指以锂 为主要合金元素的新型铝合金。 锂(Li)是元素周期表中最轻 的金属元素,密度只有5360kg/m3。 在铝中每加入1%(质量比)的锂,可 使合金密度降低3%,并增加弹性 模量约6%。构件质量减轻，刚度 提高。
C919大型客机铝锂合金机身等直段部段
首次应用铝锂合金材料，可满足大型客机自重轻、强 度大、抗腐蚀、抗疲劳等要求。
铝锂合金总结
铝锂合金总结————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:铝－锂合金归纳总结在铝合金中加入金属元素锂(L i) ,可在降低合金密度的同时提高合金的弹性模量。
研究表明,在铝合金中每添加1％的L i, 可使合金密度降低3％，而弹性模量提高6% , 并可保证合金在淬火和人工时效后硬化效果良好。
因此, 铝锂合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度的铝合金, 在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。
铝锂合金的发展大体上可划分为三个阶段,相应出现的铝锂合金产品可以划分成三代。
第一代铝锂合金产品的塑韧性水平太低，第二代铝锂合金本身仍存在以下问题：①合金的各向异性问题较普通铝合金严重; ②合金的塑韧性水平较低; ③热暴露后会严重损失韧性；④大部分合金不可焊，降低了减重效果, 铆接时往往表现出较强的缺口效应;⑤强度水平较低,难以与7000 系超高强铝合金竞争等。
第三代铝锂合金的成分及性能表１和表2 给出了第三代主要铝锂合金产品的成分及性能。
可见, 在合金成分设计上, 第三代铝锂合金降低了L i 含量,而增加了Cｕ含量, 并且往往添加一些新的合金化元素A ｇ，M n, Zn 等; 在性能水平上, 第三代铝锂合金较以往铝锂合金都有了较大幅度的提高，其中尤以低各向异性铝锂合金和高强可焊铝锂合金最引人注目。
低各向异性铝锂合金的研制铝锂合金比普通铝合金有着更为严重的各向异性问题。
铝锂合金的各向异性与多种因素有关, 这些因素主要有: ①元素Ｌi能促使合金的各向异性，即使Ｌi 含量少于０.５% ,也会带来较大的织构密度②合金使用态多为扁平的未再结晶组织; ③合金在使用态下具有较强的晶体学织构；④析出相的形状、惯析面、变形特点等对各向异性也有一定的影响。
为控制铝锂合金的各向异性, 目前采用的主要方法有: ①降低L i 含量；②添加或减少合金化元素; ③采用合适的中间热处理和最终热处理工艺，以降低或改善合金中的织构。
2017-2018学年高中化学 专题3 溶液中的离子反应 第四单元 第二课时 沉淀溶解平衡原理的应用
(2)CaCO3 难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中； 答案：CaCO3 的溶解度小于 CaSO4，在 CaCO3 的饱和溶液中， 存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋CO32－(aq)，当加入
稀硫酸时，生成的 CaESvOa4lu微a溶tio，n又o沉n积ly.在 CaCO3 表面，阻碍反 eate应 2dC的Hw3进iCt行hOCOo，AH从pspy＋而roCi使gsOeh32C.t－Sa=2lCi=0d=O0eH34s难2O-f2o溶＋0r于C1.NO1稀2EA↑硫Ts＋酸p3o.2；5Cs当eHC加3lPiCe入tOynOCtL－HtPd，3rC.o使OfiCOleOH532－时.浓2，.0
Evaluation only. eated w答i案th：As在poFseeS.S的lid饱es和fo溶r .液NE中T，3.存5 C在li沉en淀t P溶ro解fi平le 衡5.2.0
FeS(Cs)opyFrei2g＋ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
(aq)＋S2－(aq)，当加入稀盐酸时，2H＋＋S2－===H2S↑，使 c(S2－)减小，从而平衡右移，使 FeS 最终溶解。
_B_a_2_＋_或__CS_oO__p42_－y_的r_i_浓g_h_度t__，2_0_平_0_衡4_-_不2__0能_1_向1__溶A__s解_p_的o__s方_e_向_P_移t_y_动_L_t_d_._。
万一误服了少量 BaCO3，应尽快用大量 0.5 mol·L－1 Na2SO4
溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中 Na2SO4 溶液浓度的变 化，残留在胃液中的 Ba2＋浓度仅为_2_×__1_0_－_10_mol·L－1。
c(Ba2＋)和 c(SO24－)减小，平衡右移，从而促进 BaSO4 溶解，
铝锂合金的合金化及作用
铝锂合金的合金化及作用摘要：铝锂合金中添加少量合金元素，可显著提高或改善合金的性能，详细阐述了铝锂合金中合金元素对结构的影响及其作用机理。
关键词：铝锂合金沉淀相合金化1前言铝锂合金具有低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度等优良性能，是宇航工业最具潜力的轻型高强度结构材料。
但是目前铝锂合金仍存在塑韧性低，各向异性严重等问题。
研究表明采用合金化手段有助于改善合金的性能，本文阐述了铝锂合金中合金元素对组织结构的影响及其作用机理。
2铝锂合金的合金化元素2.1基本元素Li（锂）锂是最轻的金属元素，密度只有0. 536g／c m3，在铝中每加入1t%的锂，可使合金密度降低3%，弹性模量提高6%。
锂铝合金时效时析出6 7(A、3Li)产生强化，其过程为：过饱和固溶体亚稳相6 7平衡相6 (AILi)6 7呈球状，具有LI2型结构，晶格常数为0. 4nm，是合金时效的主要强化相，界面能较低，为0. 014J．rri-2，故6 7的形核激活能低，析出非常快，即使急冷也不能抑制6 7的形成。
6 7与基体错配度仅为0. 08%，这种共格易产生共面滑移，使位错在滑移面与晶界的交界处塞积，引起应力集中。
6相具有B32 (NaTi)型金刚石结构，过时效时，6沿6晶界析出，导致晶界附近Li原子的贫乏，形成低强度的无沉淀区(PFZ)。
合金发生塑性变形时PFZ将优先产生裂纹，该区域也会降低合金耐腐蚀性，所以实际的生产中要抑制6相的形成。
影响铝锂合金强韧性的主要因素是6 7相形态与分布、共面滑移和晶界无沉淀区，微合金元素的加入以改善上述因素为目的。
2.2过渡金属元素2.21 Cu（铜）Tl相是Al-Li-Cu系合金最重要的平衡相，呈盘状或片状，六方型结构，晶格常数a=b=0. 50nm，c=0. 93nm。
Tl相阻碍位错切过，对位错有钉扎作用，强化效果比6 7相更有力。
但是Tl相密排面(0001)／／(111)a、密排方向[1010]／／[110]a，其对共面滑移的减弱作用不明显，因此不能改善合金的塑性。
水蒸气气氛下铝锂合金反应特性及动力学分析
水蒸气气氛下铝锂合金反应特性及动力学分析张天佑;杨卫娟;周俊虎;陈超;刘建忠;岑可法【摘要】金属铝具有高的能量密度，为了研究铝的反应活化机制，利用热天平分别研究锂质量含量为0％、1％、2％、5％、10％、20％的铝样品在水蒸气气氛下的反应特性，采用单曲线积分法计算了铝、铝锂合金（锂质量分数分别为10％和20％）与水反应的动力学参数，并对铝锂合金与水蒸气的产物做XRD测试。
结果表明，锂含量增大，样品最终增重也会提高；着火温度随锂含量增加而降低，当锂含量超过5％后，着火温度变化不大，约为380℃。
通过以上实验计算得出，锂的添加降低了整体反应的表观活化能，促进了铝样品与水的反应。
%Aluminum has a high energy density.In order to investigate the activation mechanism of aluminum powder reaction in water vapor,experiments were carried out on the thermobalance to study the reaction characteristics of aluminum samples with differ⁃ent content of lithium(0%,1%,2%,5%,10% and 20%)in water vapor.Single curve integral method was adopted to calculate kinet⁃ic parameter of the reaction of aluminum and aluminum⁃lithium alloy(10% and 20% lithium)with H2O.The reaction product of alu⁃minum⁃lithium alloy with H2O was measured by XRD.The results show that the weight gain rate of samples increases as lithium con⁃tent increases.The ignition temperature drops with the increase of lithium content.But when the lithium mass percent increases up to 5%,ignition temperature rarely increases,which keeps at about 380 ℃.Finally,the conclusion is that addition of lithium decreases the apparent activation energy and promotes the reactive activativity of aluminum powder with water.【期刊名称】《固体火箭技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P79-82)【关键词】铝;铝锂合金;热重分析;动力学;特性【作者】张天佑;杨卫娟;周俊虎;陈超;刘建忠;岑可法【作者单位】浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】V512铝作为地球储量最丰富的金属元素，已成为一种很有前景的储能和能源转换材料，铝水反应被认为是一种很有前途的氢能制备和铝能源利用方法，日益受到研究人员关注。
铝锂合金总结
铝-锂合金归纳总结在铝合金中加入金属元素锂(L i) , 可在降低合金密度的同时提高合金的弹性模量。
研究表明, 在铝合金中每添加1% 的L i, 可使合金密度降低3% , 而弹性模量提高6% , 并可保证合金在淬火和人工时效后硬化效果良好。
因此, 铝锂合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度的铝合金, 在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。
铝锂合金的发展大体上可划分为三个阶段, 相应出现的铝锂合金产品可以划分成三代。
第一代铝锂合金产品的塑韧性水平太低,第二代铝锂合金本身仍存在以下问题: ①合金的各向异性问题较普通铝合金严重; ②合金的塑韧性水平较低; ③热暴露后会严重损失韧性; ④大部分合金不可焊, 降低了减重效果, 铆接时往往表现出较强的缺口效应;⑤强度水平较低, 难以与7000 系超高强铝合金竞争等。
第三代铝锂合金的成分及性能表1 和表2 给出了第三代主要铝锂合金产品的成分及性能。
可见, 在合金成分设计上, 第三代铝锂合金降低了L i 含量, 而增加了Cu 含量, 并且往往添加一些新的合金化元素A g, M n, Zn 等; 在性能水平上, 第三代铝锂合金较以往铝锂合金都有了较大幅度的提高, 其中尤以低各向异性铝锂合金和高强可焊铝锂合金最引人注目。
低各向异性铝锂合金的研制铝锂合金比普通铝合金有着更为严重的各向异性问题。
铝锂合金的各向异性与多种因素有关, 这些因素主要有: ①元素L i 能促使合金的各向异性, 即使L i 含量少于0.5% , 也会带来较大的织构密度②合金使用态多为扁平的未再结晶组织; ③合金在使用态下具有较强的晶体学织构; ④析出相的形状、惯析面、变形特点等对各向异性也有一定的影响。
为控制铝锂合金的各向异性, 目前采用的主要方法有: ①降低L i 含量; ②添加或减少合金化元素; ③采用合适的中间热处理和最终热处理工艺, 以降低或改善合金中的织构。
这些严重的织构对合金的性能有着重大影响:①大部分铝锂合金的纵向性能与横向性能有较大差别, 通常在与轧制方向成45°—60°方向上拉伸强度降低15% 以上; ②在强度高的位向上断裂韧性低; ③在强度低的位向上裂纹扩展速率高。
2 合金的结晶
2.共析钢 eutectoid steel
自F中析出极少的 Fe3CⅢ分辨不清。 室温组织： P (F+Fe3C）； 组织组成物—P； 组成相 F和Fe3C
共析珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。
P中各相的含量：
SK 6.69 0.77 Q 88.8%, PK 6.69 0.0218 Q Fe 3C 100% 88.8% 11.2%
c(19.2)
d(61.9)
e(97.5)
③ Ⅲ 亚共晶合金 hypoeutectic alloy
冷却到2点固相成分到C点，剩余液相成分到d点。
在该温度下剩余液相发生共晶反应，转变成共晶体。
◆
剩余液相含量即共晶体含量 (c2/cd).
Pb—Sb 合金相图
继续降温从 、 中析出Ⅱ、 Ⅱ （分辨不清）
+Fe3C
⒉ 特征线 special lines
⑴ 液相线与固相线
⑵ 三条水平线：
包晶线共晶线◆Fra bibliotek共晶产物是 与Fe3C的机
械混合物—莱氏体Le，以
Fe3C为基，性硬而脆。
莱氏体
共析线（A1线 ）
◆
共析反应的产物是 与Fe3C两相片层状机械混
合物—珠光体P。
L+δ
δ+
+
L+
◆ 从奥氏体中析出的Fe3C
称二次渗碳体；
◆ Fe3CⅡ沿奥氏体晶界呈
网状分布.
5. 共晶白口铸铁 eutectic white cast iron
合金冷却到C点发生共晶反应，产物为莱氏体Le，
莱氏体是共晶 与共晶Fe3C的混合物, Fe3C为基体。
2系铝合金过饱和固溶体的析出序列
2系铝合金是一类重要的结构材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
在2系铝合金中，过饱和固溶体的析出序列对于材料的性能和组织结构具有重要影响。
本文将从析出序列的定义、影响因素、具体过程和应用等方面进行介绍，希望能够给读者带来全面和深入的了解。
1. 析出序列的定义析出序列是指在合金固溶体中，溶质原子产生析出的顺序和过程。
在2系铝合金中，主要溶质元素为镁和硅，在固溶态中过饱和的溶质将会析出形成沉淀，而不同类型的沉淀将会对合金的性能产生不同的影响。
2. 影响因素影响2系铝合金过饱和固溶体析出序列的因素主要包括合金成分、固溶处理温度和时间、冷却速率等。
合金成分对析出序列的影响主要是由于不同的合金元素对固溶度和溶质原子扩散速率的影响。
固溶处理温度和时间将直接影响合金中沉淀的种类和数量，而冷却速率则对沉淀的尺寸和分布产生影响。
3. 析出过程针对2系铝合金，典型的过饱和固溶体析出序列可以分为三个阶段：首先是由Mg2Si相析出，然后是Al2CuMg相的析出，最后是由Al2Cu相析出。
在固溶处理过程中，随着温度的降低，合金中的溶质原子将逐渐形成不同类型的沉淀相，这些沉淀相的尺寸和分布将直接影响到合金的力学性能和耐蚀性能。
4. 应用2系铝合金在航天航空、汽车制造、电子器件等领域具有广泛的应用。
对于不同的工程应用，我们可以通过控制过饱和固溶体析出序列来调节合金的力学性能、电学性能和耐蚀性能，从而满足不同领域的需求。
总结：2系铝合金过饱和固溶体的析出序列对于合金的性能和组织结构具有重要的影响。
通过对析出序列的深入研究和探讨，我们可以更好地了解合金的特性，指导合金的制备和工程应用，促进2系铝合金材料的发展和应用。
5. 控制方法控制2系铝合金过饱和固溶体析出序列的方法通常包括固溶处理和时效处理。
固溶处理是通过加热合金至固溶温度，使得固溶体中的溶质元素溶解形成均匀的固溶体。
而时效处理则是在固溶处理后，通过控制时间和温度使得沉淀相在合金中析出，从而调节合金的性能。
时效处理对2198铝锂合金硬度及力学性能的影响
科技创新与应用Technology Innovation and Application工艺创新2021年10期时效处理对2198铝锂合金硬度及力学性能的影响漆诚，彭亮亮，吕晨，吴莉华（航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西南昌330000）铝合金具有优异的综合性能、成熟的设计和加工方法及可靠的检测手段，成为航空航天飞行器主要结构材料[1]。
铝锂合金因是理想的航空航天高质量结构材料和其优异的综合性能而被广泛应用于航空航天领域[2]。
2198铝锂合金是近年来发展起来的新型第三代铝锂合金，由于其密度低、高低温综合力学性能好、耐腐蚀性好、疲劳裂纹扩展速率低等优点，在航空航天领域必将具有广阔的应用前景。
美国航天中心已用加铝公司制造的2198-T8铝锂合金取代2219-T8铝合金生产出火箭的第一、二级燃料桶及桶盖，并已使用该火箭成功向国际空间站运送物资[3]。
铝锂合金主要通过固溶+时效的热处理方式产生沉淀硬化，铝锂合金自然时效的主要强化相是金属化合物δ′（Al3Li）[4]。
在二元Al-Li中加入铜和镁，可有效的提高合金强度。
更重要的是铜、镁原子与δ′相会复合产生富Cu相和富Mg相，促进稳定的T1（Al2CuLi）相的生成[5]。
在2198等Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金中，T1相作为δ′相的结晶核心形成复合强化，阻止并分散了平面滑移，从而起到合金强化作用[6-7]。
实际上，铝锂合金的成分比较复杂，在不同结晶条件和热处理冷却速度下所沉淀的相，可有多种多样，不同的合金热处理制度，可以生成各种合金的稳定沉淀相和亚稳定杂质相。
除产生δ′和T1相外，当过饱和固溶体在室温自然时效时，还会在固溶体的特定晶面上形成GP区，构成提高变形抗力的共格应力场，合金强度开始增加，当GP区极度弥散时，达到峰值强度，当在较高温度进行时效时，还会析出θ″、θ'、θ、T2、T、S″、S'、S等相[8-9]。
总的来说，加入微量合金元素使合金析出的相更加复杂，但同时也使合金获得了更佳的综合性能。
Al-Li合金锭在熔炼时的熔体保护及加Li方法
1锂在Al-Li 合金中的化学反应铝和锂基合金的熔炼和铸造是很困难的，这是因为锂与氧、氮和氢的反应活性高。
表1列出了在426.7℃和537.8℃下商用Al-Li 合金中可能发生的一些氧化反应的自由能（ΔG ）。
这些反应是依据氧化驱动力减小（较低的负ΔG ）的顺序排列的。
尽管MgO 在热力学上比Li 2O 的更稳定，但是在Al-Li-Mg 合金中，具有更高流动性和原子分数的Li 在初期比其他化合物更容易形成Li 2O。
锂和干燥的氧气在100℃以上的温度就已经反应合成了Li 2O。
同样的，锂与水蒸气（存在于炉子环境，坩埚等中）反应并且形成了Li 2O 和H 2。
炉内出现的水汽和CO 2也会形成少量的LiOH 和LiOH·H 2O。
此外，熔融Li 快速地和氮气反应形成黑色的吸湿氮化物Li 3N。
在Al-Li 合金的熔炼铸造过程中，氧化锂和氮化锂都是固态的，而氢氧化锂是熔融态的。
在500~800℃的温度范围内，锂也能与氢反应，形成相对稳定的氢化锂LiH。
LiH 的熔点是690.8℃，密度是0.772g/cm 3，与LiF 具有互溶性。
因此，LiH 很可能会漂浮在表面并溶解在含有LiF 的覆盖剂中。
在熔融铝中也可以形成化合物Li 3AlH 6[1]。
Li 与O 2、N 2、H 2、H 2O 等反应生成了各种反应产物，必须在铸造之前通过除气和过滤将其从金属中去除，以获得适合于进一步加工的优良铸锭。
表1在426.7℃和537.8℃下表面反应气体反应物每摩尔的自由能变化ΔG序号1234567891011121314151617181920反应2Mg+O 2=2MgO Li+Al+O 2=LiAlO 24Li+O 2=LiAl 5O 6Li+5Al+4O 2=LiAl 5O 81.33Al+O 2=0.66Al 2O 34LiH+O 2=2Li 2O+2H 2Li+Al+CO 2=LiAlO 2+C 4Li+CO 2=2Li 2O+C 4Li+LiCO 3=3Li 2O+C 2.5Li+0.5Ai+H 2O=0.5LiAlO 2+2LiH4Li+H 2O=Li 2O+2LiH 0.5Li+0.5Al+H 2O=0.5LiAlO 2+H 22Li+H 2O=Li 2O+H 2LiH+H 2O=Li 2O+2H 20.66Al+H 2O=0.33Al 2O 3+H 21.32Li+CO 2=0.66Li 2CO 3+0.33CCu+O=CuO 2Li+H 2O==LiOH+LiH Li 2+CO 2=Li 2CO 3Li 2O+H 2O=2LiOHΔG/kJ426.7℃-1029-1018.4-988.4-962.0-950.0-879.5-622.8-592.8-494.4-360.2-345.2-305.7-290.7-290.7-271.5-263.2-223.0-185.1-98.4-25.1537.8℃-986.9-974.5-930.2--907.6-880.2-578.6-534.3-466.8-318.3-297.5-294.6-273.7-249.9-225.4-225.8-233.9-155.7-71.5-13.8作者简介：何梅琼（1969-），女，重庆人，翻译。
铝锂合金
锂1发现历史第一块锂矿石，透锂长石（LiAlSi₄O₁₀）是由巴西人Jozé Bonifácio de Andralda e Silva在名为Utö的瑞典小岛上发现的，在18世纪90年代。
当把它扔到火里时会发出浓烈的深红色火焰，1817年由瑞典科学家阿弗韦聪分析了它并推断它含有以前未知的金属，他把它称作锂。
他意识到这是一种新的碱金属元素。
然而，不同于钠的是，他没能用电解法分离它。
1821年William Brande电解出了微量的锂，但这不足以做实验用。
直到1855年德国化学家 Robert Bunsen和英国化学家Augustus Matthiessen电解氯化锂获才得了大块的锂。
锂在地壳中的含量比钾和钠少得多，它的化合物不多见，是它比钾和钠发现的晚的必然因素。
锂，原子序数3，原子量，是最轻的碱金属元素。
自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。
在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。
天然锂有两种同位素：锂6和锂7。
金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为°C，沸点1342°C，密度克/厘米³，硬度。
金属锂可溶于液氨。
锂与其它碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。
锂的弱酸盐都难溶于水。
在碱金属氯化物中，只有氯化锂易溶于有机溶剂。
锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用此来鉴定锂。
锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。
锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。
锂在原子能工业中有重要用途。
2含量分布在自然界中，主要以锂辉石、锂云母及磷铝石矿的形式存在。
锂在地壳中的自然储量为1100万吨，可开采储量410万吨。
2004年，世界锂开采量为20200吨，其中，智利开采7990吨，澳大利亚3930吨，中国2630吨，俄罗斯2200吨，阿根廷1970吨。
锂号称“稀有金属”，其实它在地壳中的含量不算“稀有”，地壳中约有%的锂，其丰富度居第二十七位。
二元合金的凝固理论
2011年10月16日星期 日4时26分44秒
平衡凝固一般难实现，由于冷却时冷速过快， 平衡凝固一般难实现，由于冷却时冷速过快，固相和液相的整 体成分不可能达到平衡成分，凝固为非平衡凝固 solidification） （nonequilibrium solidification）。 在非平衡条件下，已凝固的固相成分随凝固先后变化。 在非平衡条件下，已凝固的固相成分随凝固先后变化。即随凝 固距离x而变化。 固距离x而变化。 正常凝固方程 7.10 式 291） （ P291 ） 该式表示固相浓度 随凝固距离变化规律。 随凝固距离变化规律 。 经正常 凝固后溶质浓度的分布如图 65。 7.65。 偏析： 正 ( 常 ) 偏析 ： 溶质浓度由铸锭 表面向中心逐渐增加的不均匀 分布。 它是宏观偏析的一种。 分布 。 它是宏观偏析的一种 。 通过扩散退火也难以消除。 通过扩散退火也难以消除。
2011年10月16日星期 日4时26分44秒
12
成 分 过 冷 对 晶 体 生 长 形 态 的 影 响
2011年10月16日星期 日4时26分44秒
13
7.4.2 共晶凝固理论
1.共晶组织分类及形成机制 金属— 金属型( 粗糙- 粗糙界面) 大多数简单规则： (1) 金属 — 金属型 ( 粗糙 - 粗糙界面 ) 大多数简单规则 ： 层片状或棒状共晶。 影响形状的因素： 层片状或棒状共晶。 影响形状的因素： ① 共晶中两组 成相的相对量（ 体积分数） 成相的相对量 （ 体积分数 ） 。 若共晶中两相中一相的体积 27. 有利于形成棒状； 分数小于27.6%时，有利于形成棒状；反之有利于形成层片 相界面的比界面能。 状 。 ② 相界面的比界面能 。 在共晶中一相的体积分数在 27. 以下时， 比界面能较低时 有利于形成层片状。 27.6%以下时，当比界面能较低时，有利于形成层片状。当 界面积降低时 倾向于形成棒状。 界面积降低时，倾向于形成棒状。 共晶体层片间距： 37式 共晶体层片间距：7.37式 金属— 金属型(粗糙- 光滑界面) 形状不规则, (2) 金属 — 非 ( 亚 ) 金属型 ( 粗糙 - 光滑界面 ) 形状不规则 , Fe- 合金等。 如Fe-C合金等。 (3)非金属 非金属型(光滑-光滑界面) 非金属— (3)非金属—非金属型(光滑-光滑界面)