三元相图练习题

三元相图练习题1
一、
在如图所示的相图中完成下面各个问题。

（25分）
1. 直接在给定图中划分副三角形；
2. 直接在给定图中用箭头标出界线上温
度下降的方向及界线的性质；
3. 判断化合物D 和M 的性质；
4. 写出各无变量点的性质及反应式；
5. G 点的析晶路程；
6. 组成为H 的液相在完全平衡条件下进
行冷却，写出结晶结束时各物质的百
分含量（用线段比表示）。

解：
1、 见图；
2、 见图；
3、 D ，一致熔融二元化合物，高温稳定、低温分解；
M ，不一致熔融三元化合物；
4、 E1，单转熔点，M C A L +↔+
E2，低共熔点，M B C L ++↔
E3，单转熔点，M B A L +↔+
E4，过渡点，B A D L +−→←
5、
6、过H 点做副三角形BCM 的两条边CM 、BM 的平行线HH 1、HH 2，C%=BH 2/BC ×100%，B%=CH 1/BC ×100%，C%=H 1H 2/BC ×100%
1 没有心脏我还可以思念你没有下体我还可以燃烧你 ■■■■■■■■■■■■■张为政整理■■■■■■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■■■■■■ L ⇔ A f=
2 熔体G L f=
3 G[B ，(B)] 1[B,B+(A)] L ⇔A ＋B f=1 E 3[2,A+B+(M)] L ＋A ⇔B ＋M f=0 E 3[3,A 消失+B ＋M] L ⇔ B ＋M f=2 E 2[4, B ＋M +(C)] L ⇔M ＋C ＋B f=0
E 2(L 消失)[G,M+B+C]
二（20分）下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图，对于硅酸盐水泥的生产有一定的参考价值。

试：
1、画出有意义的付三角形；
2、用单、双箭头表示界线的性质；
3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式；
4、写出M熔体的冷却平衡结晶过程；
5、为何在缓慢冷却到无变量点K（1455℃）时再要急剧冷却到室温？
解：
二
1、画出有意义的付三角形；（如图所示）； （4分）
2、用单、双箭头表示界线的性质；（如图所示）； （4分）
3、说明F 、H 、K 三个化合物的性质和写出各点的相平衡式； （4分） F 点低共熔点，LF →C 3A+C 12A 7+C 2S
H 点单转熔点，LH+CaO →C 3A+C 3S
K 点单转熔点，LK+C 3S →C 3A+C 2S
4、分析M #熔体的冷却平衡结晶过程并写出相变式； （4分） M 点：
5、为何在缓慢冷却到无变量点K （1455℃）时再要急剧冷却到室温？ （4分） 因为缓慢冷却到K 点，可以通过转熔反应L+C2S →C3S 得到尽可能多的C3S 。

到达K 点后，急剧冷却到室温，可以（1）防止C3S 含量降低，因为K 点的转熔反应LK+C3S →C2S+C3A ；（2）使C2S 生成水硬性的β-C2S ，而不是非水硬性的γ-C2S ；（3）液相成为玻璃相，可以提高熟料的易磨性。

L ⇔ C 2S p=2 f=2 熔体M L p=1 f=3 M[D ，(C 2S)] a[b,C 2S ＋(C 3S)] J[b /, C 2S ＋C 3S] k[d, C 2S+C 3S ＋(C 3A)] L +C 3S ⇔C 2S+C 3A p=4 f=0 K(液相消失)[M, C 3S +C 2S+C 3A]
L ⇔ C 2S ＋C 3S p=3 f=1 L ＋C 2S ⇔C 3S
p=3 f=1
三、图6-11是三元相图A-B-C 的A-B-S 初晶区部分，试分析M 点析晶路程，并画出该相图内可能发出穿越相区的组成点范围（用阴影线表示。

）
解：M 点落在△SCB 析晶应在△SCB 的无变量点E 1点结束。

晶体析晶路程如下： 液相：
)(211A C B S L E R R m M C S L S
L S A L S B A L B A L L ++→−−−−→−−−−→−−−−−→−−−−−−→−−−−−→−−−−→−+→→→+→+++→→
固相：M n s i h A −−−→−−−→−−−→−→−−→−+++++B C S C S S
A B A M 点的析晶达到R 点后，析晶达到由PE 1和PE 2两个温度下降界线交汇点。

在这个析晶三叉路上，按习惯析晶在E 1点结束，此时析晶向RW 1界线移动应该是合理的。

但在这交叉路口上，准确判断析晶趋向应该由固相内二个晶相的相对比例而定。

如析晶达R 点发生相变过程是L+A+B →S （F ＝0）四相共存。

析晶要继续进行必须消失一相。

固相中A/B 的相对比例为Bh/Ah ＝A/B ，由于Bh>Ah ，因此晶相相量是A>B 。

必然是B 晶相首先回吸完。

所以析晶是沿RE 2线继续下去，而不走RE 1线。

从图中也可看到，刚达R 点时，固相组成在h 点，根据液相组成（原始组成）固相组成永远为一条围绕原始组成点M 为支点的杠杆这一个规律，当液相达到R 点，RMh 这条界线交于△ASB 的SA 边上的i 点，这也证明此时液相中B 已回吸完，而晶相A 还有多余，而液相组成中对A 饱和。

因此析晶沿RE 2继续 下去。

图6-11 例6-14附图
图6-11中∆SRN 为该相图可能发生穿越相区的组成点范围。

四、（20分）分析下列相图
1、划分副三角形；
2、用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质；
3、判断化合物S 的性质；
4、写出各无变量点的性质及反应式；
5、分析点1、2熔体的析晶路程。

( 注：S 、1、E 3在一条直线上)
解： 1、如图所示；
2、温度下降方向如图所示；界线性质：单箭头所示为共熔线，双箭头所示为转熔线。

3、不一致熔融三元化合物；
4、E1:三元低共熔点，L →A+S+C ；
E2：三元低共熔点，L →C+S+B ；
E3：双转熔点，L+A+B →S ；
5、
d L ⇔ A f=2
熔体1 L f=3 1[A ，(A)] C[A,A+(B)] L ⇔A ＋B f=1 E 3[a,A+B+(S)] L ＋A ＋B ⇔S f=0 E 3[s,(A+B)消失＋S] L ⇔ S f=2 d[S,S+(B)] L ⇔S ＋B f=1 E 2[e,S+B+(C)] L ⇔S ＋C ＋B f=0
E 2(L 消失)[1,S+B+C] a b g L ⇔ B f=2 熔体2 L f=3 2[B ，(B)] f[B,B+(A)] L ⇔A ＋B f=1 E 3[g,A+B+(S)] L ＋A ＋B ⇔S f=0 E 3[h,(A 消失)＋B ＋S]
L+B ⇔ S f=2 i[I,S+B] L ⇔S ＋B f=1 E 2[k,S+B+(C)] L ⇔S ＋A ＋B f=0 E 2(L 消失)[2,S+B+C]。