第五章 三元合金相图

第五章三元合金相图

本章主要内容：

成分表示方法：等边三角形，等腰三角形，直角坐标，成分三角形特殊线，直线法则与杠杆定律，重心法则；

三元匀晶相图：相图分析，等温截面，变温截面；

固态完全不溶三元共晶相图：相图分析，等温截面，变温截面，投影图；

固态有限溶解的三元共晶系：相图分析，等温截面，变温截面，投影图及凝固过程；

有包共晶反应的三元系：相图分析，投影图及凝固过程；

有三元包晶反应的三元系：相图分析，投影图及凝固过程分析；

生成化合物的三元相图；

三元相图总结：三元系的单相区，三元系的两相区，三元系的三相区，三元系的四相平衡

三元系的液相面投影，三元系的相区接触法则；

三元相图实例：Fe-Cr-C系，Al-Cu-Mg系，CaO-SiO

2-Al

2

O

3

系

1 填空

1. 三元相图等温截面的三相区都是___________________形。

2. 图1是A-B-C三元系成分三角形的一部分，其中X合金的成分是

_____________________。

图2是三元系某变温截面的一部分，其中水平线代表________________反应，反应式为______________________ 。

4.图3为A-B-C三元系的一个等温截面， 固溶体中C组元的最大含量是

_____________；X合金中A,B,C三组元的含量分别是

_____________________________；在X合金的相组成物中，α相的百分含量是______，δ相的百分含量是____________。

图4

图3

1

5图4是Cu-Zn-Al三元相图2%Al的一个变温截面，合金凝固时，L+α+β三相区将发生____________反应。图中X合金的化学成分是

______________________。

6图5是某三元系变温截面的一部分，合金凝固时，L+M＋C将发生_________________反应。

7 三元相图的成分用__________________________表示。

8 四相平衡共晶反应的表达式__________________________。

9 .图6是A-B-C三元相图的投影图，在常温下：

合金I的组织是______________________________________

合金II的组织是_______________________________________

合金III的组织是______________________________________

10 三元相图有如下几类投影图

(1)_____________________________(2)________________________________(3 )__________________________(4)________________________________。

11 三元系中两个不同成分合金，合成一个新合金时，则这三个合金成分点

____________________________。

12 四相平衡包共晶反应式为__________________________。

13 三元相图垂直截面可用于分析__________________________________。

14. 三元系三条单变量线相交于__________，就代表一个__________________，并可根据单变量线箭头_____________判断__________________。

2 选择

1 图是某三元系变温截面的一部分，a图中合金凝固时，L+α+ β三相区将发生_____反应，b图中L+α+ β三相区将发生_____反应。

A L+α→β

B L+β→α

C L→α+β

图7

2 根据三元相图的垂直截面图________________

A 可以分析相成分的变化规律 B可以分析合金的凝固过程

C 可以用杠杆定则计算各相相对量

3 图8为A-B-C三元系成分三角形，则合金H中A组元的含量为_____________。

A 70%

B 65%

C 50%

图8

图9

4. 图8中合金F的成分为________________

A 60%A，35%B，5%C

B 30%A，30%B，60%

C C 50%A，45%B，5%C

5 图9为三元包晶投影图，则合金1三元包晶反应后，_____________相消失。

A L

B α

C β

D L和β

合金2三元包晶反应后____________相消失。

A L

B α

C β

D L和β

合金3三元包晶反应后__________相消失。

A L和α

B L和β

C L和γ

D α和β

8 某三元系的四相平衡反应水平面如图10所示，其反应式为__________。

A L+α+β→γ

B L+α→β+γ

C L→α+β+γ

图10

9 图9中3合金四相平衡反应后_______相消失。

A L

B α

C β

D L和α

E β和γ

10 图9中1合金四相平衡反应后______相消失。

A L

B α

C β

D L和α

E β和γ

3 判断

1 三元相图中，由三条单变量线的走向可判断四相反应的类型。（）

4 三元系三相平衡时自由度为零。（）

5 三元系变温截面上也可应用杠杆定则确定各相相对含量。（）

6 三元相图仅根据液相面投影图就可以判断合金系凝固过程中所有相平衡关系。（）

7 在三元相图中，只有单折溶解度曲面或双折溶解度曲面投影内的合金才有一个次晶或二个次晶析出。（）

7图是某三元系液相面投影图，图中的三条单变量线，其交点代表三元包晶反应（），反应式为L+α+γ→β( )，离开交点的两单变量线是二

元共晶反应时液相的成分变化线。（）