材料科学基础第8章 铁碳相图
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1、(1)2022-5-311765328947.5 二元包晶相图 包晶转变：包晶转变：一定温度一定温度下，由下，由特定成分特定成分的固相与的固相与确定成分确定成分的液相发生反应生成另一种的液相发生反应生成另一种特定成分特定成分的固相的转变。的固相的转变。 包晶相图：两组元包晶相图：两组元液态无限液态无限互溶，互溶，固态有限固态有限互溶并具有互溶并具有包晶转变包晶转变的相图。的相图。 图形特点：图形特点：LLp+c = D(2)2022-5-311765328947.5 二元包晶相图三种类型包晶相图三种类型包晶相图(3)2022-5-311765328947.5 二元包晶相图7.5.1 相图分析相
2、图分析 点：点： 线：线： 区：区：(4)2022-5-311765328947.5.2 包晶合金的平衡凝固和组织7.5.2.1 Ag=0.424的的Pt-Ag合金（包晶合金）合金（包晶合金） 结晶过程：结晶过程： 包晶转变机理：包晶转变机理：(5)2022-5-311765328947.5.2 包晶合金的平衡凝固和组织7.5.2.1 Ag=0.424的的Pt-Ag合金（包晶合金）合金（包晶合金） 结晶过程：结晶过程： 包晶转变机理：包晶转变机理：包晶反应时原子迁移示意图(6)2022-5-311765328947.5.2 包晶合金的平衡凝固和组织7.5.2.2其他包晶合金的平衡凝固其他包晶合
3、金的平衡凝固(7)2022-5-311765328947.5.2 包晶合金的平衡凝固和组织7.5.2.2其他包晶合金的平衡凝固其他包晶合金的平衡凝固(8)2022-5-311765328947.6 其他二元相图7.6.1形成化合物的二元相图形成化合物的二元相图 稳定化合物：有稳定化合物：有固定的熔点固定的熔点，熔点以下保持固有的结构，熔点以下保持固有的结构而不发生分解。而不发生分解。在相图上，可将其看作一个在相图上，可将其看作一个独立组元独立组元 不稳定化合物：加热至一定温度时发生分解。不稳定化合物：加热至一定温度时发生分解。分解为液分解为液相及另一个固相，而相及另一个固相，而液相成分不同于化
4、合物的成分液相成分不同于化合物的成分。K-Na二二元元相相图图(9)2022-5-311765328947.6 其他二元相图(10)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图7.6.2具有三相平衡恒温转变的其他二元相图具有三相平衡恒温转变的其他二元相图恒温反应类型：分解型，合成型恒温反应类型：分解型，合成型7.6.2.1分解型恒温转变相图分解型恒温转变相图(1)具有共析转变的相图具有共析转变的相图 共析转变：由一个固相在恒温下转变为另外共析转变：由一个固相在恒温下转变为另外两个两个固相。固相。 反应式：反应式： + 图形特点：图形特点： 共析组织：共析转
5、变产物，为两相交替排列的混合物，共析组织：共析转变产物，为两相交替排列的混合物，比共晶组织细密。比共晶组织细密。 相图实例：铁碳相图相图实例：铁碳相图(11)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图7.6.2.1分解型恒温转变相图分解型恒温转变相图(2)偏晶相图偏晶相图 偏晶转变：一定温度下从一定成分的一种液相中分解偏晶转变：一定温度下从一定成分的一种液相中分解出一个固相与另一种成份的液相，且固相的相对量总出一个固相与另一种成份的液相，且固相的相对量总是偏多的转变。是偏多的转变。 反应式：反应式：L1 L2+ 图形特点：图形特点： 相图实例：相图实例：
6、Cu-Pb，Cu-O，Mn-Pb，Cu-S L2L1(12)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图Cu-Pb二元相图二元相图(13)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图7.6.2.1分解型恒温转变相图分解型恒温转变相图(3)熔晶相图熔晶相图 熔晶转变：一定温度时，从一个固相分解成一个熔晶转变：一定温度时，从一个固相分解成一个液相和另一个固相的反应。液相和另一个固相的反应。 反应式：反应式： +L 图形特点：图形特点： 相图实例；相图实例；Fe-B，Fe-S，Cu-Sb L(14)2022-5-311765
7、328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图Fe-B二元相图二元相图(15)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图7.6.2.2合成型恒温转变相图合成型恒温转变相图(1)具有包析转变的相图具有包析转变的相图 包析转变：一定温度时，有包析转变：一定温度时，有两个两个一定成份的固相生成一定成份的固相生成另另一个一个一定成分的固相的转变。一定成分的固相的转变。 反应式：反应式： + 图形特点：图形特点： 相图实例：相图实例：Fe-B，Fe-Sn，U-Si，Al-Cu(16)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其
8、他二元相图Fe-B二元相图二元相图(17)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图7.6.2.2合成型恒温转变相图合成型恒温转变相图(2)合晶相图合晶相图 合晶转变：一定温度下，两个液相相互作用形成一个合晶转变：一定温度下，两个液相相互作用形成一个固相的转变。固相的转变。 反应式：反应式：L1+L2 图形特点：图形特点： 相图实例：相图实例：Na-ZnL1L2(18)2022-5-311765328947.6.2 具有三相平衡恒温转变的其他二元相图(19)2022-5-311765328947.6.3 具有无序-有序转变相图有些二元系合金在一定成分和一
9、定温度范围会发生有些二元系合金在一定成分和一定温度范围会发生有序化转变，形成有序固溶体。有序化转变，形成有序固溶体。(20)2022-5-311765328947.5.4 具有同素异晶转变的相图当组元具有同素异构转变当组元具有同素异构转变时，形成的固溶体也常有时，形成的固溶体也常有异晶转变。异晶转变。Fe和和Ti在固态均发生同在固态均发生同素异构转变，故形成相素异构转变，故形成相图时，在近铁一边有图时，在近铁一边有转变转变;在近钛一边有在近钛一边有转变。转变。(21)2022-5-31176532894(22)2022-5-311765328947.7.1 复杂二元相图的分析方法 相图分析步骤
10、相图分析步骤 以稳定的化合物分割相图；以稳定的化合物分割相图； 确定各点、线、区的意义；确定各点、线、区的意义； 分析具体合金的结晶过程及其组织变化。分析具体合金的结晶过程及其组织变化。注：虚线、点划线的意义尚未准确确定的数据、磁注：虚线、点划线的意义尚未准确确定的数据、磁学转变线、有序无序转变线。学转变线、有序无序转变线。(23)2022-5-31176532894第第8 8章章 铁碳合金相图铁碳合金相图 1 1 组元和相组元和相 （1 1）组元：）组元： 铁石墨相图：铁石墨相图：Fe,C;Fe,C; 铁渗碳体相图：铁渗碳体相图：Fe-FeFe-Fe3 3C C。 （2 2）相：）相：L,
11、, A(), L, , A(), F(), Fe F(), Fe3 3C(K)C(K)。 （其定义）（其定义）(24)2022-5-31176532894第六节第六节 铁碳合金相图铁碳合金相图 2 2 相图分析相图分析 点：点：1414个。个。 线：两条磁性转变线；三条等温转变线；其余三条线：线：两条磁性转变线；三条等温转变线；其余三条线： GS,ES,PQGS,ES,PQ。 区：区：5 5个单相区，个单相区，7 7个两相区，个两相区，3 3个三相区。个三相区。 相图标注：相组成物标注的相图相图标注：相组成物标注的相图; ; 组织组成物标注的相图。组织组成物标注的相图。(25)2022-5-3
