3.4 包晶相图

αC+L2D
20
（2）熔晶转变相图

熔晶转变相图
熔晶转变是一个固 相转变为另一个固 相和一个液相的恒 温转变。
L
13810 C
Fe-B相图
21
（3）合晶转变相图
由两个一定成分的液相L1和L2，在恒温下转变为一
个一定成分的固相的过程，称为合晶转变。
557c L1 L2
18
3.7 其他类型的二元相图
1.其他类型的恒温转变相图 (1).偏晶相图
19
偏晶相图 组元的原子体积或熔点差别较大的合金体系中， 合金系在接近结晶温度时，液相不完全互溶，甚至 互不溶解。在形成有限液溶体的合金体系中，结晶 时常常出现偏晶反应。 虚线EOD是液相溶解度曲线，
在此曲线以上液相是均一的，在 此曲线以下液相分解成两个液溶 体L1和L2。L1的成分沿OE线变化， L2的成分沿OD线变化。 CED---偏晶线，E—偏晶点 偏晶反应：L1E
变。
两组元在液态无限溶解，
在固态有限固溶，并且
发生包晶反应的相图， 称为包晶相图。
4
(1) 相图分析
Pt-Ag相图
5

点

A点、B点、C点


D点、P点、E点\F
线


ACB线为液相线
APDB线为固相线 CDP线是包晶转变线,PE线为Ag在Pt中的固溶 度曲线

DF线为Pt在Ag中的固溶度曲线


33

I. 包晶转变
L

Ⅱ.包晶转变
L

Ⅲ.包晶转变
L
34

Ⅳ.共析转变


Ⅴ.共析转变


Ⅵ.共析转变


Ⅶ.共析转变

35

Ⅷ.包析转变


Ⅸ.包析转变


Ⅹ.熔晶转变
L

Ⅺ. 共晶转变


包晶合晶的凝固过程
复杂二元相图的分析
下节内容：包晶相图
38
思考题
1. 和二元共晶转变一样，二元包晶转变也是恒温转 变。
A是
B否 答案：A
二元系的包晶转变是恒温转变。这可以通过相律计算，
此时系统的自由度为0
39
思考题
2.实际生产中包晶转变难以进行完全的原因是： A 实际生产时金属的冷却速度大； B 包晶转变受固态中原子扩散速度慢的影响；
6

相区

单相区


两相区
三相线
Pt-Ag相图
7
（2）Pt-Ag合金的平衡凝固

含42.4%Ag的Pt-Ag合金
Pt-Ag相图
8
L L多 II
匀晶转变 包晶转变 脱溶转变
9
10

42.4%<Ag<66.8%的Pt-Ag合金
匀晶 包晶 脱溶
15
16
（4）具有包晶转变的合金的不平衡凝固
包晶反应时原子迁移示意图
17

由于包晶转变时，L和α相中的A、B组元的扩散 都必须通过β相进行，而原子在固相中的扩散速度
很慢，因此包晶转变的速度也相当慢，所以在实
际生产条件下，由于冷却速度较快，原子不能进 行充分扩散，因此包晶转变也不能充分进行。
C 包晶转变是恒温转变，实际生产时不能提供恒温条件。
答案：AB 这两条都是在实际生产中包晶转变不能充分进行的原因 。
40
41
Pt-Ag相图
11
L L多 L多 II
匀晶 包晶 匀晶 脱溶
12
13

10.5%<Ag<42.4%的Pt-Ag合金
Pt-Ag相图
14
L L多 多 II II
22
（4）共析转变相图 由一个一定成分
的固相，在恒温
下同时转变成另 外两个一定成分 的固相的过程， 称为共析转变。
Ti (Ti )
590 o C
Fe-Ti相图
23
（5）包析转变相图
由两个一定成分
的固相，在恒温
下转变成另一个
一定成分的固相 的过程，称为包 析转变。
Fe2 B
（3）组元间形成不稳定化合物的相图

不稳定化合物是指两组元形成的没有明显熔点， 并在一定温度就发生分解的化合物。
28
二元系各类恒温转变图型
29
30
31
3.8 二元相图的分析和使用
32
复杂二元相图的分析步骤

对于一个复杂的二元相图，首先看是否有稳定的化合
物，如果有则以稳定化合物为界把相图划分成几个简 单相图再进行下一步分析。 根据相区接触法则，区别各相区。 找出恒温转变的水平线，根据水平线周围相邻的相区 情况确定恒温转变的类型。这是分析相图的关键。 利用相图分析典型合金结晶过程及组织。
L
36
应用相图要注意的问题

相图只能给出合金在平衡条件下存在的相和相 对量，并不表示相的形状、大小和分布，而这
些主要取决于相的特性及形成条件。

相图只表示平衡状态的情况，而实际生产条件 下，合金很少能达到平衡状态。
37
本节要点

概念：包晶转变、共析转变、偏晶转变、 熔晶转变、合晶转变、包析转变
910o C
Fe-B相图
24
2 .组元间形成稳定化合物的相图

稳定化合物是指两组元形成的具有一定熔点，并 在熔点以下保持固有结构不发生分解的化合物。

Mg-Si相图就是具有稳定化合物的相图，当含Si
36.6%时，Mg-Si形成稳定化合物Mg2Si，其熔点
为1087℃。
25
Mg-Si相图
26
27
由液相同时结晶出两个固相的过程称为共晶转变。
1
共晶系合金一般以共晶点为界进行分类，可以分为：

Sn<19.2%和Sn>97.5% 的合金可以看作是匀晶合金

共晶合金 亚共晶合金
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过共晶合金
2
3
3.6 包晶相图
由一个液相与一个固相
在恒温下生成另一个固 相的转变称为包晶晶转
L