三元相图ppt课件共27页文档
合集下载
第五章三元相图-PPT精品.ppt
3 等温界面（水平截面） （1）做法：某一温度下的水平面与相图中各面的交线。 （2）截面图分析 3个相区：L, α, L+α; 2条相线：L1L2, S1S2（共轭曲线）; 若干连接线：可作为计算相对量的杠杆（偏向低熔
点组元；可用合金成分点与顶点的连线近似代替，过给定合 金成分点，只能有唯一的共轭连线。）
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （1）相图分析
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （2）等温截面 应用：可确定平衡相及其成分；可运用杠杆定律和重心定律。
是直边三角形 三相平衡区 两相区与之线接 （水平截面与棱柱面交线）
单相区与之点接 （水平截面与棱边的交点，表 示三个平衡相成分。）
类型： 包共晶转变 包晶转变
与4个单相区点接触； 相区邻接（四相平衡面） 与6个两相区线接触；
与4个三相区面接触。
第四节 三元相图总结
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 3 四相平衡
两相共晶线 液相面交线 线：EnE 两相共晶面交线 液相单变量线 液相区与两相共晶面交线 固相单变量线
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （1）相图分析
液相面 固相面(组成) 面： 二相共晶面 三相共晶面 溶解度曲面：6个 两相区：6个 区： 单相区：4个 三相区：4个 四相区：1个
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图
（4）投影图 律）
定律）
合金结晶过程分析； 相组成物相对量计算（杠杆定律、重心定
组织组成物相对量计算（杠杆定律、重心
第四节 三元相图总结
二 组元在固态有限溶解的共晶相图
1 两相平衡
立体图：共轭曲面。 等温图：两条曲线。
点组元；可用合金成分点与顶点的连线近似代替，过给定合 金成分点，只能有唯一的共轭连线。）
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （1）相图分析
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （2）等温截面 应用：可确定平衡相及其成分；可运用杠杆定律和重心定律。
是直边三角形 三相平衡区 两相区与之线接 （水平截面与棱柱面交线）
单相区与之点接 （水平截面与棱边的交点，表 示三个平衡相成分。）
类型： 包共晶转变 包晶转变
与4个单相区点接触； 相区邻接（四相平衡面） 与6个两相区线接触；
与4个三相区面接触。
第四节 三元相图总结
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 3 四相平衡
两相共晶线 液相面交线 线：EnE 两相共晶面交线 液相单变量线 液相区与两相共晶面交线 固相单变量线
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图 （1）相图分析
液相面 固相面(组成) 面： 二相共晶面 三相共晶面 溶解度曲面：6个 两相区：6个 区： 单相区：4个 三相区：4个 四相区：1个
第三节 三元共晶相图
二 组元在固态有限溶解的共晶相图
（4）投影图 律）
定律）
合金结晶过程分析； 相组成物相对量计算（杠杆定律、重心定
组织组成物相对量计算（杠杆定律、重心
第四节 三元相图总结
二 组元在固态有限溶解的共晶相图
1 两相平衡
立体图：共轭曲面。 等温图：两条曲线。
第八章 三元相图1PPT课件
第8章 三元相图
8.1 三元相图基础
三元相图的基本特点为： (1) 完整的三元相图是三维的立体模型。 (2) 二元系中可以发生3相平衡转变。由相律可以确定二元系中的最大平衡相数 为3，而 三元系中的最大平衡相数为4。三元相图中的四相平衡区是恒温水平 面。 (3) 根据相律得知， 三元系三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是 变温过程，反映在相图上，三相平衡 区必将占有一定空间，不再是二元相图 中的水平线。
所以，sPg三点必在一条直线上。
© meg/aol ‘02
6）杠杆定律——由以上推导可得：
% fgqP，% ef Ps。
eg qs
eg qs
7）重心法则
B
j(β)
ro t
i(α) s
k(γ)
A
C
© meg/aol ‘02
假设合金o在某一温度由α、β和γ三相组成，则合金o的成分点一定在α、β和γ 三相成分点i、j、k组成的共扼三角形中。可以设想先把α和β混合成一体，合金o
Wo
it
W % os 100%
Wo
js
上式表明，o点正好位于三角形ijk的质量重心，所以把它叫做三元系的重心法则。
© meg/aol ‘02
8）直接用代数法计算三个平衡相的相对含量.
合金O中A、B、C三组元的百分含量分别是： x A 、 x B 、 x C
各相中某一组元的含量之和应该等于合金中这种组元的含量，即
4）背向规则——从任一三元合金M中不断取出某一组元B，那么合金
浓度三角形位置将沿BM的延长线背离B的方向变化，这样满足B量不断 变化减少，而A、C含量的比例不变。当B减为零，合金成分点到达AC
线上。
C
M
8.1 三元相图基础
三元相图的基本特点为： (1) 完整的三元相图是三维的立体模型。 (2) 二元系中可以发生3相平衡转变。由相律可以确定二元系中的最大平衡相数 为3，而 三元系中的最大平衡相数为4。三元相图中的四相平衡区是恒温水平 面。 (3) 根据相律得知， 三元系三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是 变温过程，反映在相图上，三相平衡 区必将占有一定空间，不再是二元相图 中的水平线。
所以，sPg三点必在一条直线上。
© meg/aol ‘02
6）杠杆定律——由以上推导可得：
% fgqP，% ef Ps。
eg qs
eg qs
7）重心法则
B
j(β)
ro t
i(α) s
k(γ)
A
C
© meg/aol ‘02
假设合金o在某一温度由α、β和γ三相组成，则合金o的成分点一定在α、β和γ 三相成分点i、j、k组成的共扼三角形中。可以设想先把α和β混合成一体，合金o
Wo
it
W % os 100%
Wo
js
上式表明，o点正好位于三角形ijk的质量重心，所以把它叫做三元系的重心法则。
© meg/aol ‘02
8）直接用代数法计算三个平衡相的相对含量.
合金O中A、B、C三组元的百分含量分别是： x A 、 x B 、 x C
各相中某一组元的含量之和应该等于合金中这种组元的含量，即
4）背向规则——从任一三元合金M中不断取出某一组元B，那么合金
浓度三角形位置将沿BM的延长线背离B的方向变化，这样满足B量不断 变化减少，而A、C含量的比例不变。当B减为零，合金成分点到达AC
线上。
C
M
三元相图ppt
三元相图的分析技巧
相态的分析
确定三元相图的三个相态
根据三元相图中的三个区域，可以确定三元相图的三个相态，即液相、固相和气 相。
确定相态之间的转化
三元相图中不同相态之间的转化与成分和温度有关，可以根据相图中的成分和温 度范围确定不同相态之间的转化条件。
结晶过程的分析
分析结晶过程
三元相图中的结晶过程分析需要了解不同成分的溶液中结晶 过程的特点，以及结晶过程中成分的变化规律。
材料科学的基础研究
三元相图的研究也是材料科学基础研 究的重要组成部分。通过对三元相图 的深入研究，可以更好地理解物质的 本质和规律，为材料科学的其他领域 提供基础支撑。
THANKS
谢谢您的观看
新型材料的探索
研究者们通过实验探索新型材料的三元相图，以寻找具有更优性能的相变材料， 应用于能源、环保等领域。
理论研究进展
计算方法的改进
研究者们不断改进计算方法，以更准确地预测三元相图中的 相行为。
分子动力学模拟
利用分子动力学模拟技术，研究者们可以模拟真实材料的三 元相图，为理论预测提供更为准确的依据。
多晶型和同素异构体的存在
在某些三元体系中，可能存在多种晶型和同素异构体，这些不同结构的物质在物理和化学 性能上可能存在显著的差异，因此如何考虑这些差异对三元相图的影响也是一个重要的问 题。
三元相图未来研究方向的建议
加强实验研究
由于三元相图的复杂性，实验研究仍然是确定三元相图最准确的方法。因此，需要发展新的实验技术，提高实验的精度和效 率，同时需要建立更加完善的数据库和理论模型来描述和预测三元相图。
应用研究进展
能源储存与运输
研究者们正在研究如何利用三元相图优化能源储存与运输过程中的性能。例 如，优化相变材料在储存和运输过程中的热力学性质。
相态的分析
确定三元相图的三个相态
根据三元相图中的三个区域，可以确定三元相图的三个相态，即液相、固相和气 相。
确定相态之间的转化
三元相图中不同相态之间的转化与成分和温度有关，可以根据相图中的成分和温 度范围确定不同相态之间的转化条件。
结晶过程的分析
分析结晶过程
三元相图中的结晶过程分析需要了解不同成分的溶液中结晶 过程的特点，以及结晶过程中成分的变化规律。
材料科学的基础研究
三元相图的研究也是材料科学基础研 究的重要组成部分。通过对三元相图 的深入研究，可以更好地理解物质的 本质和规律，为材料科学的其他领域 提供基础支撑。
THANKS
谢谢您的观看
新型材料的探索
研究者们通过实验探索新型材料的三元相图，以寻找具有更优性能的相变材料， 应用于能源、环保等领域。
理论研究进展
计算方法的改进
研究者们不断改进计算方法，以更准确地预测三元相图中的 相行为。
分子动力学模拟
利用分子动力学模拟技术，研究者们可以模拟真实材料的三 元相图，为理论预测提供更为准确的依据。
多晶型和同素异构体的存在
在某些三元体系中，可能存在多种晶型和同素异构体，这些不同结构的物质在物理和化学 性能上可能存在显著的差异，因此如何考虑这些差异对三元相图的影响也是一个重要的问 题。
三元相图未来研究方向的建议
加强实验研究
由于三元相图的复杂性，实验研究仍然是确定三元相图最准确的方法。因此，需要发展新的实验技术，提高实验的精度和效 率，同时需要建立更加完善的数据库和理论模型来描述和预测三元相图。
应用研究进展
能源储存与运输
研究者们正在研究如何利用三元相图优化能源储存与运输过程中的性能。例 如，优化相变材料在储存和运输过程中的热力学性质。
三元合金相图PPT课件
• 根据直线法则，合金的成分点R位
B
于两平衡相的成分点P、Q之间。
• 按杠杆定律对含量进行计算:
P1R1 = PR= 1
C%
R1Q1 RQ 3
B%
代入数据，得
60R1 = PR=1 R120 RQ 3
Q2 R2
Q
计算，得到：
P2
R P
直R1接=5计0算%A组元：60A%×75%. +20%×2P51%=R510%
•三元相图的类型多而复杂，目前比较完整的三元相
图只测出了十几种，更多的是关于三元相图中的各
种截面图和投影图。
.
3
恒压条件下，相律数学表达式为：F = C - P + 1。
• 纯金属成分固定不变，只有温度可以改变，所以纯金属自 由度数最多只有1个。
• 对于二元合金，其中一个组元含量确定，合金成分随即确 定（B%=100%-A%），所以合金成分变量只有一个，加 上温度变量，二元合金自由度数最多有2个。
第五章 三元合金相图
5.1 三元合金相图的表示方法 5.2 平衡相的定量法则 5.3 三元匀晶相图 5.4 固态互不溶解的三元共晶相图 5.5 三元相图总结
.
1
本章要求
• 1、熟悉成分三角形、直线法则和重心法则。 • 2、认识等温截面、变温截面和投影图。 • 3、了解三元匀晶相图和固态互不溶解的三
(2)当给定的合金在一定温度下处于两相平衡状 态时，若其中一相的成分给定，另一相的成分 点必在两已知成分点的延长线上。
(3)若平衡两相的成分点已知，合金成分点必然 位于此两成分点的连线上。
.
21
直线法则和杠杆法则的应用（一）
B
• 将两个已知成分的合金P、Q，
九章三元合金相图ppt课件
第一节
返回幻灯 片 4首页
第九章
（二）直角三角形成分表示方法：
（三）成分三角形中两条特性线
1.平行于三角形一边的直线所对组 元的浓度为定值。 如图ab线上的三元合金含C％ 为定值。（C％＝Bb%或Aa％）
2.过三角形顶点(C)的直线,另两个 组元浓度之比为定值。如图CE
线上的任意一个三元合金含 A% 为定值。 A% BE 100% K B%
LE TE (A+B+C)
③二元共晶曲面(螺旋面)－6个 L (A B) -2个; L (A C) -2个;
L (B C) -2个
如: L (A B) 的二元共晶曲面,有两 个,左边一个,右边一个,以二元共晶 曲线为分界线;该曲面又是两相区和 三相区的分界面。
4.相区: 四相区-1个, L+A+B+C; 三相区-4个, L+A+B,L+A+C, L+B+C,A+B+C; 两相区-3个, L+A , L＋B , L＋C; 单相区-1个，L
(3)两相区-由五个面所围成： 如L＋A两相区-两个由 L (A B) ，L (A C) 二元 共晶曲面，有L→A的液相 面，还有两个侧面。
(4)单相区-三个液相面以上为单相L相区。
二.等温截面图 两相区可利用直线法则、杠杆定律求出两 平衡相的相对重量；三相区为直线共扼三 角形，可利用重心法则求三平衡相的相对 重量。
L% mo 100% mn
% no 100% mn
第九章
（二）重心法则
如果合金N在某一温度Ti时处于α、β、γ三相平衡， 合金的成分是由D、E、F组成三角形的重心位置 。该 三角形为共额三角形;三个平衡相的相对量分别为：
三元相图教程ppt课件
e1 E1
C E2 e2
（4） 三角形规则
C
用途：确定结晶产物和
结晶终点。
内容：原始熔体组成点 所在三角形的三个顶点表
C
e4
E
m P
e3
示的物质即为 其结晶产物；
与这 三个物质相应的初晶
A
S
区所包围的三元无变量点 A
e1
Q
B
．
S
B
是其结晶终点。
46
2） 不同组成的结晶路程分析 A、划分副三角形， 确定组成点的位置； B、 分析析晶产物和析晶终点； C、分析析晶路线，正确书写其结晶路程； D、利用规则检验其正确性。
A
结论：从M3中取出M1
＋M2愈多，则M点离M1和
M2愈远。
C
M
M3 PP M1
M2 B
17
四、 三元相图的基本类型
1)具有一个低共熔点的简单三元相图
高温熔体
对C晶体饱和： p=2, f=2
低共熔点：同时对晶 体C、A、B饱和， p=4,f=0; 至液相消失 到达界线：同时对晶体 C、A饱和; p=3, f=1 18 18
(2)三侧面：构成三个简单二元系统状态图，并具有相 应的二元 低共熔点；
(3)二元系统的液相线在三元系统中发展为液相面，液 相面代表了一种二相平衡状态，三个液相面以上的空间 为熔体的单相 区；
(4)液相面相交成界线，界线代表了系统的三相平衡状 态，f ＝ 1；
(5)三个液相面和三条界线在空间交于E/点，处于四相 平衡状态， f ＝ 0；
E1为I相应副 三角形的交叉 位，则为单转 熔点
40
无变量点 E1处于其相应 副三角形 △ADC的共轭 位，则为双转 熔点,在E1点发 生l+C+A=D
第5章-三元相图PPT课件
•20
2、结晶过程分析 O 自液态缓冷至于液互
相相交时，开始从液相中结晶出 α 固溶体，此时液相的成分l1即为合金成分， 而固相的成分为固相面某一点 s。
α 相越来 越多，固相的成分由s1点沿固相面移至s2 点，液相成分自l1点移至 l2点，由直线法则可知，合金的成分点必落 在l2和s2的连线上。
Ca＝WA＝30％ Ac＝WC＝60％ Ab＝WB＝10％。
中都有应用，但应用最为广泛的还是等边 三角形。
•10
2、等边成分三角形中特定意义的线 (1) 平行 于三角形某一边的直线 凡成分位于该线上的所有合金，它们 所含的由这条边对应顶点所代表的组元的 含量为一定值。如图5-103中ef直线上代表 B组元的含量均为Ae。
•15
•16
•17
由直线法则可得到以下规律： a、 当温度一定时，若已知两平衡相的 成分，则合金的成分必位于两平衡相成分 的连线上； b、 当温度一定时，若已知一相的成分 及合金的成分，则另一平衡相的成分必位 于两已知成分点的连线的延长线上； c、 当温度变化时，两平衡相的成分变 化时，其连线一定绕合金的成分点而转动。
•1
三元相图与二元相图比较，组元数增加 了1个,即成分变量是两个，故表示成分的坐 标轴应为2个,需要用一个平面表示，再加上 垂直于该平面的温度轴，这样三元相图就 演变成一个在三维空间的立体图形，分隔 相区的是一系列空间曲面，而不是二元相 图的平面曲线。
•2
1、三元相图的成分表示方法 (1) 等边成分三角形 这样的三角形称为浓度三角形或成分三角 形(Composition Triangle)。常用的成分三 角形是等边三角形和直角三角形。
•38
•11
•12
(2)通过三角形顶点的任一直线 凡成分位于该直线上的所有合金
2、结晶过程分析 O 自液态缓冷至于液互
相相交时，开始从液相中结晶出 α 固溶体，此时液相的成分l1即为合金成分， 而固相的成分为固相面某一点 s。
α 相越来 越多，固相的成分由s1点沿固相面移至s2 点，液相成分自l1点移至 l2点，由直线法则可知，合金的成分点必落 在l2和s2的连线上。
Ca＝WA＝30％ Ac＝WC＝60％ Ab＝WB＝10％。
中都有应用，但应用最为广泛的还是等边 三角形。
•10
2、等边成分三角形中特定意义的线 (1) 平行 于三角形某一边的直线 凡成分位于该线上的所有合金，它们 所含的由这条边对应顶点所代表的组元的 含量为一定值。如图5-103中ef直线上代表 B组元的含量均为Ae。
•15
•16
•17
由直线法则可得到以下规律： a、 当温度一定时，若已知两平衡相的 成分，则合金的成分必位于两平衡相成分 的连线上； b、 当温度一定时，若已知一相的成分 及合金的成分，则另一平衡相的成分必位 于两已知成分点的连线的延长线上； c、 当温度变化时，两平衡相的成分变 化时，其连线一定绕合金的成分点而转动。
•1
三元相图与二元相图比较，组元数增加 了1个,即成分变量是两个，故表示成分的坐 标轴应为2个,需要用一个平面表示，再加上 垂直于该平面的温度轴，这样三元相图就 演变成一个在三维空间的立体图形，分隔 相区的是一系列空间曲面，而不是二元相 图的平面曲线。
•2
1、三元相图的成分表示方法 (1) 等边成分三角形 这样的三角形称为浓度三角形或成分三角 形(Composition Triangle)。常用的成分三 角形是等边三角形和直角三角形。
•38
•11
•12
(2)通过三角形顶点的任一直线 凡成分位于该直线上的所有合金
第六节三元相图 ppt课件
各线、面、区在 投影图中的位置
相图分析： 线：三条单变量曲线
液相面交线 两相共晶线 面：2个液相面 3个固相面 2个固溶面 2个三相共晶面 区：3个单相区 3个两相区 1个三相区
44
合 金 结 晶 过 程
45
合金室温组织
a、b单变量线间 ：La+b
成分点位于 a相单变量线投影线与 L 相单变量线投影线之间，其初生 相为 a，凝固结束时的组织为初晶 a+bII+共晶（a+b）；成分点位于 b 相单变量线投影线与L相单变量线 投影线之间，其初生相为 b，凝固 结束时的组织为初晶 b+aII+共晶 （a+b）；成分点位于 L 相单变量 线投影线上的材料，没有初生相， 凝固后的组织为共晶（a+b）。
征
与
垂直
曲边三差 别 角形
截面 图
可 以
正立 作 为
倒立
判
上或下顶点 与液相区相
定 共 晶 型
侧顶点与液 相区相连接
连接
三 相
区
与
包
晶
型
三
相
区
的
55
依
6.5三组元固态有限互溶，有四相共晶反应的三元相图
56
从占有空间的角度看,固态有限互溶三元共晶相图比固态完全不互溶 三元共晶相图要多三个单相区(a,b,)和三个固态两相区 (a+b,b+,+a),请见下表:
48
6.5三相包晶平衡区的三元相图
49
3条单变量 曲线 液相面 固相面 固溶面
50
材料的平衡冷却过程分析
首先从液相L中析出成分为 b1的固溶体而进入两相区 液相的成分变化到E1E2线上 的L2,b相的成分变化到nq线 上的b2，此时L2位于b2O的 连线上。
材料科学基础三元相图ppt
• 3）判断无变点性质： 15个无变 量点。
• 4）副三角形：有多少无变点就 对应多少副三角形。
• 5）观察相图中是否存在晶型转 变、液相分层或固溶体等。
• 水泥的矿物组成（wt％）：
• C3S：40～60％；C2S：15～30％；C3A：6～12％； C4AF：10～16％
• 根据△规则，配料点落在何副△内，最后析晶产物便为这 个副△顶点所表示的晶相。可知，配料点在△C3S－C2S －C3A浓度△内
M
W D
3.MgO－Al2O3－SiO2 系统
4. Na2O－CaO－SiO2 系统
实际生产过程：
• 配料
• 水泥的配料组成（化学组成wt％）：
• 原料: 石灰石
粘土
Fe粉
成份 CaO Al2O3 SiO2 Fe2O3
wt％ 60～67 5～7 20～24 4～6
在 CaO－Al2O3－SiO2系统中，各种重 要的硅酸盐制品的组成区
• 2. K2O－Al2O3－SiO2 系统
Q
线规则 • 三、判断界线性质——切线规则 • 四、划分副三角形 • 五、标出并确定三元无变量点的性质(刚达到该点
时各相是多少)——重心原理 • 六、冷却（或加热）过程分析(M点析晶性质,过
程)——三角形规则、初晶区规则 • 七、过程量计算(确定析晶结束时各晶体相对数
量)——杠杆规则
• 1. CaO－Al2O3－SiO2 系统
• 1）判断化合物的性质：
共有十个二元化合物、二个三 元化合物。
一致熔融二元化合物： CS、 C2S、 C12A7、A3S2。
• 不一致熔融二元化合物： C3S2 、C3S、C3A、CA、 CA2、CA6
• 一致熔融三元化合物：CAS2、 C2AS。
• 4）副三角形：有多少无变点就 对应多少副三角形。
• 5）观察相图中是否存在晶型转 变、液相分层或固溶体等。
• 水泥的矿物组成（wt％）：
• C3S：40～60％；C2S：15～30％；C3A：6～12％； C4AF：10～16％
• 根据△规则，配料点落在何副△内，最后析晶产物便为这 个副△顶点所表示的晶相。可知，配料点在△C3S－C2S －C3A浓度△内
M
W D
3.MgO－Al2O3－SiO2 系统
4. Na2O－CaO－SiO2 系统
实际生产过程：
• 配料
• 水泥的配料组成（化学组成wt％）：
• 原料: 石灰石
粘土
Fe粉
成份 CaO Al2O3 SiO2 Fe2O3
wt％ 60～67 5～7 20～24 4～6
在 CaO－Al2O3－SiO2系统中，各种重 要的硅酸盐制品的组成区
• 2. K2O－Al2O3－SiO2 系统
Q
线规则 • 三、判断界线性质——切线规则 • 四、划分副三角形 • 五、标出并确定三元无变量点的性质(刚达到该点
时各相是多少)——重心原理 • 六、冷却（或加热）过程分析(M点析晶性质,过
程)——三角形规则、初晶区规则 • 七、过程量计算(确定析晶结束时各晶体相对数
量)——杠杆规则
• 1. CaO－Al2O3－SiO2 系统
• 1）判断化合物的性质：
共有十个二元化合物、二个三 元化合物。
一致熔融二元化合物： CS、 C2S、 C12A7、A3S2。
• 不一致熔融二元化合物： C3S2 、C3S、C3A、CA、 CA2、CA6
• 一致熔融三元化合物：CAS2、 C2AS。
材料科学基础――三元合金相图PPT课件
26
2 重心定律
适用于三相平衡的情况
w%W WR
Rf10% 0 cf
B%
a
A
B
fb d
R e
c
C%
← A% C
27
但是，作图求三相平衡不够准确而产生误差， 用代数法求解，可避免误差。已知条件： ✓R合金中A,B,C组元含量为xR,yR,zR ✓α相中A,B,C组元含量为xα,yα,zα ✓β相中A,B,C组元含量为xβ,yβ,zβ ✓γ相中A,B,C组元含量为xγ,yγ,zγ
24
杠杆定律
W L+W =W 0 W L X X rb W 0 X X L ab W X X L ar W 0 X X L ab
L
a
rb
α
A
XL
X
Xα B
25
★杠杆定律 由直线法则导出
即三元合金系中两相平衡的杠杆定律 应用条件 a,某一温度下，成分给定三元合金处于液固平衡， 其中成分可知，可求另一成分 b,已知成分的固相在某一温度下析出一新相时，新 相成分已知，可确定母相成分
材料的结构
原子规则排列
点阵、结构
晶系/布拉菲点阵
三维描述
7/14，两者差异？
原子规则排列
金属单质fcc， bcc，hcp
非金属单质
合金相结构
固溶体、中间相
结构参数 原子个数 配位数 密排面 …… 影响因素
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
15
2） 直角浓度三角形
当合金成分以某一组 元为主，其它两组元 含量很少时，合金成 分将靠近等边三角形 某一顶角，采用直角 坐标，则可使该部分 相图清楚地表示出来。
2 重心定律
适用于三相平衡的情况
w%W WR
Rf10% 0 cf
B%
a
A
B
fb d
R e
c
C%
← A% C
27
但是，作图求三相平衡不够准确而产生误差， 用代数法求解，可避免误差。已知条件： ✓R合金中A,B,C组元含量为xR,yR,zR ✓α相中A,B,C组元含量为xα,yα,zα ✓β相中A,B,C组元含量为xβ,yβ,zβ ✓γ相中A,B,C组元含量为xγ,yγ,zγ
24
杠杆定律
W L+W =W 0 W L X X rb W 0 X X L ab W X X L ar W 0 X X L ab
L
a
rb
α
A
XL
X
Xα B
25
★杠杆定律 由直线法则导出
即三元合金系中两相平衡的杠杆定律 应用条件 a,某一温度下，成分给定三元合金处于液固平衡， 其中成分可知，可求另一成分 b,已知成分的固相在某一温度下析出一新相时，新 相成分已知，可确定母相成分
材料的结构
原子规则排列
点阵、结构
晶系/布拉菲点阵
三维描述
7/14，两者差异？
原子规则排列
金属单质fcc， bcc，hcp
非金属单质
合金相结构
固溶体、中间相
结构参数 原子个数 配位数 密排面 …… 影响因素
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
15
2） 直角浓度三角形
当合金成分以某一组 元为主，其它两组元 含量很少时，合金成 分将靠近等边三角形 某一顶角，采用直角 坐标，则可使该部分 相图清楚地表示出来。
第8章三元系相图PPT课件
线组成的。因此在水平截面中，两相区与三相区以共轭线 隔开。
48
49
3、三相平衡区
• 三相平衡时自由度为1，温度和各相成分只有一个可独立变 化。这时系统称为单变量系，三相平衡转变称为单变量系 转变。
• 三元系中的三相平衡转变有：
（1）共晶型转变包括： 共晶转变 L 共析转变 偏晶转变 L1 L2 熔晶转变 L
58
59
Q&A问答环节
敏而好学，不耻下问。 学问学问，边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
60
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
16
答：（1）各点的成分如下表
C
D
E
F
G
H
WA
0.1 0.3 0.5 0.5
WB
0.4 0.8 0.4
0.4
WC
1.0
0.6
0.1
0.3
0.5
0.1
（2）点E,F,G的wA:wC=1:1（三点位于过B的一条直线上） 点E,H中，wC=0.1（位于平行AB的直线上） 点H,F,D中，wB=0.4（位于平行AC的直线上） 点G,H中，wA=0.5（位于平行BC的直线上）
37
8.4 两个共晶 型二元系和一 个匀晶型二元 系构成的三元 相图
38
8.5 包共晶型 三元系相图
39
40
8.6 具 有四相 平衡包 晶转变 的三元 系相图
41
42
43
8.7 形成稳定化合物的三元系相图
48
49
3、三相平衡区
• 三相平衡时自由度为1，温度和各相成分只有一个可独立变 化。这时系统称为单变量系，三相平衡转变称为单变量系 转变。
• 三元系中的三相平衡转变有：
（1）共晶型转变包括： 共晶转变 L 共析转变 偏晶转变 L1 L2 熔晶转变 L
58
59
Q&A问答环节
敏而好学，不耻下问。 学问学问，边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
60
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
16
答：（1）各点的成分如下表
C
D
E
F
G
H
WA
0.1 0.3 0.5 0.5
WB
0.4 0.8 0.4
0.4
WC
1.0
0.6
0.1
0.3
0.5
0.1
（2）点E,F,G的wA:wC=1:1（三点位于过B的一条直线上） 点E,H中，wC=0.1（位于平行AB的直线上） 点H,F,D中，wB=0.4（位于平行AC的直线上） 点G,H中，wA=0.5（位于平行BC的直线上）
37
8.4 两个共晶 型二元系和一 个匀晶型二元 系构成的三元 相图
38
8.5 包共晶型 三元系相图
39
40
8.6 具 有四相 平衡包 晶转变 的三元 系相图
41
42
43
8.7 形成稳定化合物的三元系相图
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
e2
e3
e
e
Sn
Pb
Sn
Bi
le Bi Sn
Bi
5.冷却过程分析
析Sn： Sn
E1
Pb
Wl Sn M WSn NM
析Sn+Bi：
K
P
M
E
O
E3
W l KM W s OM
N E2
Ws WSnWB,i
WS nKB i WBi Sn K
Bi
三、三元水盐系相图 水+两种盐，且两盐有共同的一种离子
1.纯盐(B+C)与水(A)体系 纯盐：不形成共溶盐
e
E1
b
Pb
衡共存(共晶反应):
Sn
冷
c
E2
E a E3
l(e) =热== Pb(a) + Sn(b) + Bi(c)
Bi
二元共晶线
(二次结晶线)：
e1e：l == Sn(s) + Pb(s)
T* f, Sn
e2e：l == Sn(s) + Bi(s)
e3e：l == Bi(s) + Pb(s) 412K
三元相图ppt课件
服从真理，就能征服一切事物
§9. 三元系相图简介
一、三元系相图组成的表示法
f* = 3-Φ + 1= 4 –Φ， Φmin = 1 ， f*max= 3
三维坐标→ 等边三角立柱
T
等边三角形——组成三角形
T
T
三个立柱侧面——二元相图面
组成三角形的边——二元组成
B
组成三角形的顶点——纯组元
*
f,Pb 1 3 f,Pb
:
Pb初晶面
T* f, Sn
T e ee T *
*
f,Sn 1 2 f,Sn
: Sn初晶面
412K
T e ee T *
*
f,Bi 2 3 f,Bi
:
Bi初晶面
三元共晶面：
H
△HGD，通过 e 点 Sn 平行于底面
T* f, Pb
e1
T* f, Bi
455K 401K
e2
e3
T
三相区：3+1个 二次结晶面以下，三元共晶 面以上——两个固相+液相 三元共晶面以下
——三个固相
T
T
e1 e3
e2
Bi
e
Pb
Sn
(2) 冷却过程分析
x
T* f, Pb
x → x1：熔体冷却；
x1：开始析出固态Bi，
T* f, Sn
液相组成将沿x1 y变化； x1 → y： Bi不断析出，熔
e1 x1
若 T Te2
T* f, Pb
T* f, Bi
e1
e2
e3
e
Pb
则
Pb
lPb
lPbSn
l
lBi
Sn
e2
Bi
Pb
l Sn
M Bi
Sn
e2
Bi
T* f, Sn Sn
若 T Te3
T* f, Pb
T* f, Bi
e1
e2
e3
e
Pb
Bi Sn
则
Pb
lPb
lPbSn
l
e3
lBi
Sn
Bi
Pb
lSn lBiSn
A
C
二、简单共晶三元系 由三个组元两两构成简单二元共晶系组成的
如：Pb-Sn-Bi系
Pb熔点: 327℃， Sn熔点: 232℃，
Bi熔点: 271℃ W Bi
Pb-Sn共晶温度 182 ℃, 共晶组成 62%Sn
(e1)
Sn-Bi共晶温度 139 ℃, 共晶组成 58%Bi
(e2)
Pb-Bi共晶温度 128℃, 共晶组成 45%Pb
T* f, Bi
体和Bi一起冷却，液相点
e2
e3
和固相点沿不同路径变化；
y
y：同时析出固态Bi和Pb， 液相组成将沿y e变化 Sn
x2
e
Pb
e ：同时析出固态Sn、Bi和Pb，
直到液相消失，过三相共晶面后， Bi 体系继续降温到x2 。
2. 投影图
T* f, Pb
T* f, Sn
412K
Sn
e1 e2
不形成化合物 不形成水合盐
A(H2O)
F D
E
D点：B盐在纯水中的 B
C
溶解度； F点：C盐在纯水中的溶解度；
E点：共饱和点（三相点）
DE线：B盐在含C盐的(水)溶液中的溶解度曲线；
FE线：C盐在含B盐的(水)溶液中的溶解度曲线；
ADEF面：不饱和溶液（单相）； A(H2O)
BDE扇面：B盐+溶液（两相）；
E1
T* f, Bi
e3 e
455K 401K
E1
Sn Pb
E
E3
E2BiPbFra bibliotekE3 E
E2
Bi
3. 等温线投影图
越密，液相面越陡
T* f, Pb
T* f, Sn
T* f, Bi
e1
E1 Sn
Pb
E3
E
E2
Bi
e2
e3
4. 等温截面图
e
Sn
Pb T P * b T B * iT S * n T e 1 T e 2 T e 3 T e
Bi
则
Sn
Sn
Pb
lPb
若 TB*iTTS*n
l
Pb
lBi
T* f, Sn
Bi
Sn
T* f, Pb
T* f, Bi
e1
e2
e3
e
Pb
Bi Bi
若 T Te1
Pb
lPb
则
e1
l Sn
l
Sn
Pb
lBi
T* f, Sn
Bi
e1
Sn
Sn Bi
T* f, Pb
T* f, Bi
e1
e2
e3
e
Pb
Bi
T* f, Sn Sn
(e3)
Pb-Sn-Bi共晶温度 96 ℃, 共晶组成 15%Sn, 32% Pb (e)
1. 立体图
T* f, Pb
(1)点,线,面,区分析
熔点：三个，f*=0
T* f, Sn
二元共晶点：三个
412K
e1
T* f, Bi
455K
401K e1，e2， e3 ，f*=1
三元共晶点：一个
e2
e3
e ，f* = 0，四相平
F
CFE扇面：C盐+溶液（两相）； D H
Wl( H ) GB WB GH
G
E
B
C
△BEC面： B盐+ C盐+ l(H)（三相）
体系点 液相点 固相点
x→x1 x→x1 —— 液相蒸发
x1
x1
B
x1→x2 x1→E
B
开始析出B盐
x2 x2→Q
Q
E E
——
B，C 同时析出C+B盐
B ，C
液相线：
T e , T e , T e , * f,Pb 1
* f,Sn 1
* f,Sn 2
Sn
T e , T e , T e * f,Bi 2
* f,Bi 3
* f,Pb 3
T* f, Pb
e1
T* f, Bi
455K 401K
e2
E1
e3
e
Pb
E
E3
E2
Bi
液相面(初晶面)：
T e ee T *
e3
M
N Bi
若 Te TTe3
T* f, Pb
T* f, Sn
T* f, Bi
e1
e2
e3
e
Pb Sn
Bi Sn
则
Pb
lPb
lPbSn
lBiP
l
lBi
Sn
Bi
Pb
lSn lBiSn
O M
N Bi
若 T Te
T* f, Sn
T* f, Bi
e1
T* f, Pb
则
Pb
le PbSn
le Bi Pb
G
e
Pb
D
Bi
二次结晶面：二元共晶线到三元共晶线间的线 段，从一个组元温度轴，通过二次结晶线向另 一个组元温度轴滑动，在空间所留下的轨迹面。
T
T
T
T
TT
TT
T
e1
Bi
e3
e
Pb
Sn
Pb
Bi
e
Pb Sn
e2
Bi
e
Sn
液相(单相)区：液相面以上的空间区域； 两相区：3个 液相面以下，二次结晶面以上的空间区域；