二元金属相图的绘制

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四二元相图的建立

四二元相图的建立

L
WSn(%)
共晶合金结晶过程分析
第四章 二元相图及应用
L +
+ Ⅱ和Ⅱ
忽略
t/s
第四章 二元相图及应用
共晶合金平衡结晶过程为: 共晶温度以上:液态L61.9 共晶温度:共晶转变 L61.919 97.5 共晶温度以下:二次结晶 Ⅱ , Ⅱ 室温组织:(+)共晶
[由于 Ⅱ和Ⅱ常与共晶和相连, 显微镜下很难分辨,室温组织为: (+)共晶 ]
100
W (%)
Cu
Cu
将合金加热到低于固相线100~200℃的温 度,进行长时间保温,使合金进行充分扩散, 消除晶枝偏析,以达到成分均匀化。
第四章 二元相图及应用
二、二元共晶相图
共晶反应:
合金在冷却到某一温度时,由一定成分的液相 同时结晶出成分不同、结构不同的两个固相,这 就是共晶反应(L )。反应产物是两个固 相的混合物,称为共晶组织或共晶体。 二元共晶相图:
相图(平衡图或状态图):
第四章 二元相图及应用
相图
由 相 图 可
了解
相 图 的
作用
表示在平衡条件下合金相或组织与成分、 温度之间关系的图形。
不同成分的材料在不同温度下存在哪些 相、各相的相对量、成分及温度变化时可 能发生的变化。
制定金属材料熔炼、铸造、锻造和热处理 等工艺规程的重要依据和有效工具。也可 作为陶瓷选配原料、制定生产工艺、分析 性能的重要依据。
铁碳合金——碳钢和铸铁,是现代 工业中使用最广泛的金属材料。
含碳量为0.0218%~2.11%的称钢; 含碳量为2.11%~6.69%的称铸铁。
为了认识铁碳合金的本质,了解铁碳 合金的成分、组织和性能之间的关系, 以便在生产中合理地使用,首先必须了 解铁碳合金相图。

二元合金相图的绘制与应用

二元合金相图的绘制与应用

实验 二元合金相图的绘制与应用一、目的要求1、理解步冷曲线,学会用热分析方法测绘Sn-Bi 二元合金相图2、学会铂电阻的测温技术,尝试用金属相图测量装置测量温度的方法3、掌握微电脑控制器的使用方法4、理解产生过冷现象的原因及避免产生过冷现象的方法二、基本原理相图是用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相、各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图。

对蒸气压较小的二组分凝聚体系,常以温度-组成图来描述。

热分析方法与步冷曲线热分析方法是绘制相图常用的基本方法之一。

将两种金属按一定比例配成并把它加热成均匀的液相体系,然后让它在一定的环境中自行冷却,并每隔一定的时间(例如0.5min 或1min )记录一次温度,以温度T 为纵坐标,以时间t 为横坐标,做出温度-时间(T-t )曲线,称为步冷曲线。

若体系均匀冷却时,冷却过程不发生相变化,则体系的温度随时间的变化是均匀的,则步冷曲线不出现转折或平台,而是一条直线,冷却速度快。

若冷却过程中发生了相变化,由于相变化过程中伴随有热效应,发生相变热,所以体系温度随时间的变化速度将发生改变,体系的冷却速度减缓,步冷曲线就出现转折或平台。

测定一系列组成不同的样品的步冷曲线,从曲线上找出各相对应体系发生相变的温度,就可以绘制出被测系统的相图。

这就是用热分析法绘制液固相图的概要.如图所示:Bi-Cd 合金冷却曲线曲线1、5是纯物质的步冷曲线。

当系统从高温冷却时,开始没有发生相变化,温度下降比较快,步冷曲线较陡;冷却到A 的熔点时,固体A 开始析出,系统出现两相平衡(固体A 和溶液平衡共存),根据相律,此时f= k-Ø+1=1-2+1=0,系统温度维持不变,步冷曲线出现bc 的水平线段;直到液相完全凝固后,温度又继续下T /℃t降。

曲线2、4是A与B组成的混合物的步冷曲线。

与纯物质的步冷曲线不同。

系统从高温冷却到温度b’时,开始有固体A不断析出,这时体系呈两相,溶液中含A的量随之减少,由于不断放出凝固热,所以温度下降速度变慢,曲线的斜率变小(b’c’段)。

二元合金相图63196PPT课件

二元合金相图63196PPT课件

α固溶体中Sn 的溶解度极限曲线;
dg , Pb在Sn中溶解度线,或称β相的固溶线;
β固பைடு நூலகம்体中Pb的溶解度极限曲线。
.
21
④相区: 三个单相区: L、α、β(α、β是有限固溶体)
三个双相区: L+α、 L +β、 α+β
三相区: L+α+β (共晶点)
⑤共晶体: 共晶反应产生共晶体(α+β)
.
22

2e 100% ce
L% c2100% %
ce
.
31
②室温下 初生α+βⅡ+(α+β),
次生相与初生相成分和 结构完全相同,是同一种 相;但形貌特征、分布完 全不同,属于两种组织。
%c210% 0
ce
II%ffcg ' 初 =ffcg ' 2 cee10% 0
初 ' %cf'gg初 = cf'gg2 cee10% 0
4.4.1 铁碳合金的基本组织 4.4.2 铁碳合金相图 4.4.3 铁碳合金成分、组织与性能的关系 4.4.4 Fe-Fe3C相图的应用 .
教学内容
2
§4.1 二元合金相图的建立
§4.1.1 名词涵义
组元:组成合金的独立的最基本的单元。一般是 一种元素(如Pb-Sn合金中的Pb和Sn) 或一种稳 定的化合物(如Fe3C) 。
A金属 bcc 高
100% 90% 80% …….. 20% 10% 0%
B金属 bcc 低 0% 10% 20% ……. 80% 90%
100%
.
6
温 度



7-二元合金相图PPT模板

7-二元合金相图PPT模板

示例 现以Cu-Ni二元合金相图为例进行分析。
如左图所示,A点为Cu的 熔点(1 083℃),B点为Ni的 熔点(1 455℃),该相图上面 一条是液相线,下面一条是固 相线,液相线和固相线把相图 分成三个区域,即液相区L、固 相区α及液固两相区L+α。
Cu-Ni合金相图及结晶过程示意图
示例 现以Cu-Ni二元合金相图为例进行分析。
金属材料与热处理
合金的结晶过程较为复杂,通常运用合金相图来分析合金的结 晶过程。
相图是表示合金系在平衡条件下,在不同温度、成分下各相 关系的图解,又称为平衡图或状态图。
利用相图,可知各种成分的合金在不同温度的组织状态及一定 温度下发生的结晶和相变,了解不同成分的合金在不同温度下的相 组成及相对含量,了解合金在加热和冷却过程中可能发生的转变。
2.铁碳合金中的相
铁素体
碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶 体称为铁素体,用符号F或α表 示。
奥氏体
碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶 体称为奥氏体,用符号A或γ表 示。
铁素体仍保持α-Fe的体心立方 晶格。铁素体中碳的溶解度极小, 室温时约为0.000 8%,在727℃时 碳的溶解度最大,仅为0.021 8%。 铁素体的力学性能与工业纯铁相似, 即塑性、韧性较好,强度、硬度较 低。
45钢室温下的显微组织如下图所示。
亚共析钢结晶过程示意图
如左图所示, F呈白色块状,P 呈层片状,放大倍数不高时呈黑色块 状。所有亚共析钢的室温组织都是F +P,只是随碳含量的增加,P越来越 多,F越来越少。
过共析钢
1点以上
1~2点
2~3点
3~4点
过共析钢结晶过程示意图
4点~室温
如上图所示,当温度降到1点时,开始从液相中析出A,降到2点 时液相全部结晶为A。温度降至3点时,开始从A中析出二次渗碳体 (Fe3CⅡ)。温度继续降低,Fe3CⅡ的量不断增多,并呈网状沿奥氏 体晶界分布。剩余A的成分沿ES线变化,冷却至4点时,其中碳的质 量分数达到共析成分,发生共析反应,转变为P。继续冷却,合金组 织不变。

实验指导4-二元金属相图绘制

实验指导4-二元金属相图绘制

实验指导4-二元金属相图绘制(1)由于金属相图是多相体系处于相平衡状态时温度对组成作图所得得图形,因此被测体系必须时时处于或非常接近与相平衡状态。

所以体系冷却速度必须足够慢,可通过程序控温器或用一个由调压器控制的立式冷却保温电炉,减缓冷却速度,满足实验要求。

冷却速度太慢,将延长实验时间,实验中将适当掌握。

但切忌在一个步冷曲线的测试过程中不断改变样品的测试温度。

(2)样品的组成在测试过程中必须保持不变,除了样品本身必须保持必要的纯度外,在测试过程中必须保持样品在管中的均匀性。

另外必须避免温度过高而使样品发生氧化变质,否则体系的组成将发生变化,从而影响实验结果,加热温度过低将测不到所需的相变点,因此一般在样品全部熔化后再升温50℃左右未适宜。

样品表面加少量石墨粉以隔绝空气防止样品氧化也是普遍采用的措施。

(3)绘制固液二组分相图的方法通常有溶解度法和热分析法。

溶解度法是指在确定的温度下,直接测定固液两相平衡时溶液的浓度,然后根据测得的温度和相应的溶解度数据绘制相图,这种方法使用于常温下易测定组成的体系,如水-盐二组分体系等。

热分析法适用于常温下不便直接测定固液平衡时溶液组成的体系(如合金和有机化合物凝聚体系),通常利用相变时的热效应来测定组成以确定体系的温度,然后根据选定的一系列不同组成的二组分体系所测定的温度绘制相图.此种方法简单、易于推广,对于一些二组分金属体系,若挥发的蒸汽对人体健康有害,则可采用热分析法的另一种差热分析(DTA)或差示扫描(DSC)法绘制相图。

7 .提问与思考(1) 对于不同组成混合物的步冷曲线,其转折点与水平段有什么不同?(2) 步冷曲线上为什么会出现转折点?纯金属、低共熔混合物及合金的转折点各有几个?曲线形状有何不同?为什么?(3)试从实验方法比较测绘气-液相图和固-液相图的异同点。

简单二元系统相图的绘制

简单二元系统相图的绘制

实验一 简单二元系统相图的绘制一、目的与要求:1.用热分析法测绘P b -S n 二元金属相图。

2.了解热分析法的测量技术与热电偶测量温度的方法。

二、原理:相图是多相体系处于相平衡状态时体系的某物理性质(如温度)对体系的某一自变量(如组成)作图所得的图形,图中能反映出相平衡的情况(相对数目及性质等),故称为相图。

二元或多元体系的相图常以组成为自变量其物理性质则大多取温度。

由于相图能反映出多相平衡体系在不同自变量条件下的相平衡情况,因此,研究多相体系的性质以及多相体系相平衡情况的变化,都要用到相图。

图1-1是一种类型的二元简单低共熔物相图,图中A 、B 表示二个组分的名称,纵轴是物理量温度T ,横轴是组分B 的百分含量B%,在acb 线的上方,体系只有一个相(液相)存在,在ecf 以下,体系有二个相(晶体A 和B )存在,在ace 包围的面积中,一个固相(A )和一个液相(A 在B 中的饱和熔化物)共存,在bef 所包围的面积中,也是一个固相(B )和一个液相(B 和A 中的饱和熔化物)共存。

图中C 是ace 与bef 两个相区的交点,有三相(晶相A 、晶相B 、饱和熔化物)共存。

所以测绘相图就是要将相图中这些分隔相区的线画出来。

常用的方法就是热分析实验法。

热分析法所观察的物理性质是被研究体系的温度,将体系加热熔融成一均匀液相,然后让体系缓慢冷却,并每隔一定时间读体系温度一次,所以得历次温度值对时间作图,得一曲线,一般称为步冷曲线或冷却曲线。

在冷却过程中,若体系发生相变,就伴随着一定热效应,因此步冷曲线的斜率发生变化而出现转折点,所以这些转折点温度就相当于被测体系在相图中分隔线上的点子,若图1-2是图1-1中组成为P 的体系步冷曲线,则点2、3就分别相当于相图中的点G 、H 。

因此,取一系列组成不同的体系,作出它们的步冷曲线,求出各转折点,即能画出二元体系的最简单相图(对复杂的相图,还必须配合其它方法,方能画出)。

第七章、二元合金相图

第七章、二元合金相图

二元合金相图二元合金相图的绘制➢以Cu-Ni合金为例,先配置一系列含Ni量不同的Cu-Ni合金,,测出它们从液态到室温的冷却曲线,得到各临界点➢纯组元的冷却曲线相似,都有一个水平台,表示其凝固在恒温下进行,其他的冷却曲线出现二次转折,温度较高的临界点表示凝固开始的温度,温度较低的临界点表示凝固的终止温度➢将这些临界点对应的温度和成分分别标记在二元相图的纵坐标和横坐标上,每个临界点在二元合金相图中对应一个点,再将凝固的初始温度和终结温度连接起来,就得到二元合金相图固溶体的非平衡凝固合金在冷却速度非常快的情况下,在每一温度下不能充分扩散,使凝固过程偏离了平衡凝固过程,称为非平衡凝固特点:①非平衡凝固时,液固两相的成分将偏离平衡相图中的液相和固相线,冷速越快,偏离程度越大,且固相的偏离程度大于液相的②先结晶部分总是富高熔点组元(Ni),后结晶部分总是富低熔点组元(Cu)③非平衡凝固总是导致凝固终结温度低于平衡凝固时的终结温度固溶体通常以树枝状生长方式结晶,非平衡凝固总是导致先结晶的枝干和后结晶的枝间的成分不同,称为枝间偏析解决方式:均匀化退火/扩散退火即在固相线以下较高的温度经过长时间的保温使原子扩散充分,继而转变为平衡组织(注意不能出现液相,否则会发生过烧)共晶组织的性质①比纯组元熔点低,简化了熔化和铸造的操作②共晶合金比纯金属具有更好的流动性,有利于防止枝晶形成③恒温转变减少了铸造缺陷④共晶组织形态多种多样,其性能也随之变化共晶组织的非平衡凝固(伪共晶)伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也可以获得全部的共晶组织,这种共晶组织称为伪共晶当合金中两组元熔点相近时,一般呈对称分布,否则将偏向熔点较大的组元一侧解释:以低熔点为基的组成相的成分与液态合金差别较小,通过扩散而达到该组成相的成分就较容易,同样的,以高熔点为基的组成相的成分与液态合金差别较大,通过扩散而达到该组成相的成分就较难,为了满足两组成相形成对扩散的要求,伪共晶区的位置必须偏向高熔点一侧共晶组织的非平衡凝固(离异共晶)➢图中合金在非平衡凝固条件下,其平均浓度将偏离相图中的固相线,当合金冷却到共晶温度时,还剩下少量液体,这些液体达到共晶成分而发生共晶反应,产生非平衡共晶组织。

金属二元二元相图

金属二元二元相图
wB RB wA wB RA RB
xA =
100%
xB =
100%
5.1.3. 相图的建立
5.1. 基本概念
5.1.3 相图的建立 可以从理论和实验两条途径获得相图 实验:测临界点 理论:热力学函数计算
测定临界点的方法:热分析、X射线、电阻法、 金相分析法、热膨胀、磁性方法等 原理:材料在到达临界点时,相关的性能或参数 有一个突变,通过测突变点来确定临界点。
第五章-I
二元相图
Binary Phase Diagram
T


基本概念- 相律、成分表示方法、相图测定、杠杆定理
匀晶
形成化合物的相图 共晶型
二 元 相 图
典型的 二元相图
共晶 包晶
包晶型
具有固态相变 两相平衡转变
其它类型的 二元相图
相图的热力学基础- G-X曲线、公切线法则、 G-x曲线推测相图、相图的几何规律 根据相图判断性能、实例分析, Fe-C相图
5.3.4 平衡凝固过程及组织
5.3 共晶相图
5.3.4 平衡凝固过程及组织
5.3 共晶相图
3. 亚共晶材料
液相中先生成 平衡反应后继续 冷却时析出bII 4. 过共晶材料 液相中先生成b 平衡反应后继续 冷却时析出II

L L L b bb

L L b L b bb
5.3.5 非平衡凝固过程及组织
5.3 共晶相图
b. 伪共晶区的形状和位置
对称型 非对称型
非对称的原因
两相的熔点不同
伪共晶区偏向于高熔点组元,这是因为此时共晶点偏 向于低熔点组元,共晶成分和低熔点相接近,低熔点 相容易先生成。
5.3.5 非平衡凝固过程及组织

二元合金相图ppt课件

二元合金相图ppt课件

1100
Ma/Mb =(Cb-C)/(C-Ca)
1000
若M=Ma+ Mb为已知量,那么, 900

两相的绝对含量为:
800 0
Ca
Cb
20
40 C
60
80
100
Ma=(Cb-C)(Ma+Mb)/(Cb-Ca) Biblioteka iW (%) CuCu
Mb=(C-Ca)(Ma+Mb)/(Cb-Ca)
Ca
C
Cb

Ma
1M3 b
总结:由质量分数的计算式
Ma ×(C- Ca)=Mb× (Cb- C) 并结合相图,可知,此式类似与杠杆定律的应用, 所以这种方法又称杠杆定律。
Ca
C

Cb
Ma
Mb
注意:
使用条件:只适合平衡结晶的两相区
解决问题: (1)确定二平衡相的成分
(2)确定二平衡相的数量 14
平衡结晶:在结晶过程中,原子的扩散在固 相、液相及固液相之间非常充分,能跟得上相变 的速度,最终形成成分均匀的固溶体。
1400
1400
(L+ )
1300
1200
1200
1100
1000
1000

900
800
t
800 0
20
40
60
80
100
W (%)
Cu-Ni合金相图的建立
Cu
8
(二)二元匀晶相图分析
两线:液相线、固相线 1、相图分析 三区:液相、液相+固相、固相
1500
L
1400
1300
1200
+ L

二元合金相图的建立

二元合金相图的建立
两组元不但在液态无限互溶,而且在固态也无限互溶的二 元合金所组成的相图称为匀晶相图。具有这类相图的二元合金 主要有:Cu-Ni , Ag-Au , Fe-Ni ,Fe-C:等。
图3-2 (a)为工业用Cu一Ni合金相图。图中A点为纯铜的 熔点,B点为纯镍的熔点。A1B为液相线,液相线以上为液相 区,用L表示;A3B为固相线,固相线以下为固相区,用α表示; 液相线与固相线之间为两相区,用L+ α表示。
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3.1 二元合金相图
在显微镜中分辨不出来,通常看成没有组织变化。图3-8为 Pb-Sn共晶合金的显微组织,黑色的为 α相,白色的为β 相。
(3 ) III成分合金( wsn= 19%-61. 9%)。该成分段的合 金称为亚共晶合金。Pb-Sn亚共晶合金平衡结晶过程如图3-9 所示。
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3.1 二元合金相图
3.1.2共晶相图的建立
两组元在液态无限互溶,在固态相互有限溶解或不溶解且 发生共晶转变的相图,称为共晶相图。所谓共晶转变是指一定 成分的液态合金,在一定的温度下,同时结晶出两种成分一定 的固相的转变。所生成的两相机械混合物称为共晶体。如PbSn , Pb-Sb , Al-Si , Ag-Cu等都属于共晶相图。
项目三 二元合金相图的建立
3.1 二元合金相图 3.2 铁碳二元合金相图
3.1二元合金相图
合金的结晶过程及所得的组织比纯金属复杂得多。合金中
组元种类及数量的变化,将引起合金组织与性能的变化。为了
掌握合金组织与性能之间的关系,必须了解合金的结晶过程,
了解合金中各组织的形成及变化规律。相图是研究这些问题的
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3.2 铁碳二元合金相图
3.2.1 铁碳合金的基本相

二元合金相图(很好很强大)

二元合金相图(很好很强大)
fefe3c相图恒温下由一个固相同时恒温下由一个固相同时析出两个成分结构不同析出两个成分结构不同共析反应共析反应恒温下由一个液相包着恒温下由一个液相包着一个固相生成另一个新一个固相生成另一个新包晶反应包晶反应恒温下由一个液相同时恒温下由一个液相同时结晶出两个成分结构不结晶出两个成分结构不共晶反应共晶反应说明说明反应式反应式图形特征图形特征反应名称反应名称常见三相等温水平线上的反应作出典型合金冷却曲线示意图二元合金冷却曲线的特征是
组元是指组成合金的最简
单、最基本、能够独立存
L
在的物质。
温度(℃)
多数情况下组元是指组成 合金的元素。但对于既不 发生分解、又不发生任何 反应的化合物也可看作组 元, 如Fe-C合金中的Fe3C精品。课件
Cu 成分(wt %Ni) Ni
Cu-Ni合金相图
相图表示了在缓冷条件下,不同成分合金的组织随 温度变化的规律,是制订熔炼、铸造、热加工及热 处理工艺的重要依据。 根据组元数, 分为二元相图、三元相图和多元相图。
应的数字和字母。
精品课件
相图中,结晶开始点的连线叫液相线。 结晶终了点的连线叫固相线。
精品课件
⑵ 杠杆定律
处于两相区的合金,不仅由相图可知道两平衡相的 成分,还可用杠杆定律求出两平衡相的相对重量。
① 确定两平衡相的成分:设合金成分为x,过x做成
分垂线。在成分垂线相当 以Cu-Ni合金为例推导杠杆定律
于温度t 的o点作水平线,
其与液固相线交点a、b所 t
对应的成分x1、x2即分别
为液相和固相的成分。
精品课件
1
2
② 确定两平衡相的相对重量
设合金的重量为1,液相重量为QL,固相重量为Q。
则 QL + Q =1

第六章 二元相图-2 Fe-C相图

第六章 二元相图-2 Fe-C相图

郭可信 金相学史话(1); 材料科学与工程 2001
1863 年英国的H. C. Sorby (索氏体Sorbite即命名于此人)索 氏是国际公认的金相学创建人,他以地质矿物学家的业余身 份发现了:
( 1) 自由铁(1890 年美国著名金相学家Howe命名为Ferrite, 即 铁素体) ; (2) 碳含量高的极硬化合物(1881 年Apel 用电化学分离方法确 定为Fe3C, 1890 年Howe 命名为Cementite, 即渗碳体) ; (3) 由前两者组成的片层状珠状组织Pearly Constituent (Howe 命名为Pearlite, 即珠光体) ; (4) 石墨; (5) 夹杂物
19
2 铁碳合金相图分析
• A. 特征点
L
L+

J N

G ⇄
+
L+Fe3C
+Fe3C

⇄ ⇄
+Fe3C
20
• B. 特征线
• ⑴ 液相线—ABCD, 固相线—AHJECF • ⑵ 三条水平线:
• HJB:包晶线LB+δH⇄ J
• ECF:共晶线LC⇄ E+Fe3C • 共晶产物是 与Fe3C的机械混 合物,称作莱氏体ledeburite, 用Le表示。为蜂窝状, 以Fe3C
究铁碳合金最基本 的工具,是研究碳 钢和铸铁的成分、 温度、组织及性能
之间关系的理论基
础,是制定热加工、 热处理、冶炼和铸 造等工艺依据。
3
铁碳合金相图
4
• 铁和碳可形成一系列稳定化合物: Fe3C、 Fe2C、 FeC, 它们都可以作为纯组元看待。
• 含碳量大于Fe3C成分(6.69%)时,合金太脆,已无实用

第三章(二元合金相图的建立)2

第三章(二元合金相图的建立)2

①固溶体合金在t1温度时的结晶过程:如图3- 18所示;
②固溶体合金在t2温度时的结晶过程:如图3- 19所示; 在t2温度时,新晶核是在成分为 C1液相中产生;
总结:固溶体的结晶过程:
固溶体晶核的形成(或原晶体的长大), 造成相内(液相或固相)的浓度梯度,从而引 起相内的扩散过程,破坏了相界面处的平衡 (造成不平衡),因此晶粒必须长大,才能使 相界面处重新达到平衡。可见,固溶体晶体的 长大过程是平衡→不平衡→平衡→不平衡的发 展过程。
以Cu-Ni合金为例:如图所示 ①配制一系列不同成分的Cu-Ni合金; ②测定各合金的冷却曲线; ③找出各合金的临界点; 上临界点:结晶开始的温度; 下临界点:结晶结束的温度; ④在以成分为横坐标,以温度为纵坐标的坐标系 中,将意义相同的临界点连接起来,便得到CuNi相图;
热分析法
相图分析: ①液相线:上临界点的 连线abc,叫做液相线; ②固相线:下临界点的 连线a’b’c’,叫做固相 线; ③相区:固相区、液相 区、固液两相共存区;
④将b)与d)叠加起来,就构成了e)图;
由图e)可见,在液相区中,实际结晶温度低于平衡结晶温 度(液相线温度),形成过冷区域,图中阴影区为成分过冷 区
5.2出现成分过冷的极限条件:液体的实际温度梯 度与界面处的平衡结晶曲线恰好相切。即:
G m C0 1 k0 R D k0
式中:G:固液界面前沿液相中的实际温度梯度; R:结晶速度(固液界面向液相中的推进速度);
a
2、固溶体合金的平衡结晶过程:
2.1合金的平衡结晶过程: 极缓慢冷却条件下;
以30%Ni的Cu-Ni合金为例:
1
3
结晶规律: ①在温度不断下降过程中,液相的成分不断的沿着 液相线变化, α相的成分不断的沿着固相线变化; ② α相的数量不断增多,液相的数量不断减少,在 一定温度下,两相的相对含量可以用杠杆定律计 算。 ③固溶体合金结晶过程是一个形核和长大的过程。 形核地点必须满足结构起伏、能量起伏和成分起 伏的地方。 成分起伏:由于原子的运动,在任一瞬间,液相中 会有某些微小体积偏离液相平均成分,并且这些 微小体积的成分、大小和位置在不断变化中。
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