东南大学考研专用材料科学基础第5章-1二元相图

- 5.9 麸 镞祖图
(y — Fe3Cn) Ld
(Y— P)Ld
^ ( P+ FesCn +FesCm+K — C ） 共晶 Ld Ld
共晶合金的室温组织称之为变
态莱氏体用Ld’表示
共+欠晶-渗共一
和碳晶般共体和不
析很共再
组难析另织与渗外中在碳标
的金体注二
相
区
次
显
别和微三
，
镜
所
IU -
。
5.9.1.亚穗您祖圓
L
S
， 1 400 1 394 N
L+ 7
c/
^7
1 200
7
(4.26)
^ ^2.7__ _ X 2
E £(
_ L154
l ) 1 148 C(4.30)
1 227 D
Ff
F
1 000
G 912 S/
<0.68 ),
800
77< P S(0.77)
600 Q
/* + Fe3C
738 727
FejC
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、 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。
5.1.3.祖图的建S
例
Ni
30 Ni 50Cu V
Cu 70Cu
1452
c
K K
a + FejC
400
230
200
0 Fe 0.5 1.0
1.5
2.0
2.5 3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5 6.0 6.56.69
w(C ) /%
平衡冷却过程:
L— y+Fe3C
1 538
A
1 495
H
8
1 400 1 394
L+ y
c/
(4.26) /
1 200
7
^ 2.77 X
E/
第五章一1
元相图
基本概念一
相律、成分表示方法、相图测定、杠杆定理
> 匀晶
,
典型的
1
>
BB
一元相图
二元相图 其它类型的
包曰
>
胆
： 二元相图
m > 形成化合物 相图
> 共晶型 > 包晶型
> 具有固态相变
> 两相平衡转变
相图的热力学基础一 G-X曲线、公切线法则、相图的几何规律
> 卖例分析
.5.1 1 祖平銜和祖率
6、共晶铸铁
- 5.9 麸 镞栢图
含碳量为4.3%的Fe — C合金
共晶反应 L—y+Fe3C (Ld ) 莱氏体中的渗碳体为共日曰日
渗碳体
莱氏体中各相的含量：
/%
6.69 - 4.3 6,69 - 2.11
=
52%
Fe3C共+h = l — 52 % =48 %
1 600 1 538
A
1 495
H
sa
/
a
6
c
6
083 a 1
o83
Cu
时间 (a)
5.1. 基本概念
1452
c
a fo
a a
30 50 70
Ni
( Ni)/%
( b)
5 . 3 .1 祖图分析
5.3 共晶相图
5.3 共晶相图
大多数二元系液态下完全互溶，固态下有限互溶，
形成的相图有共晶、包晶等。
5.3.1 相图分析
c ( )
諷 阍 到 麴 蘇 JIT
S0 a (
c )
温度/ °
-400 500 ON §
^§4
oo
§
§
1
y
2
Fe
3
4
N5
% 6
Y
:
7
8
s
:
9
s
500
狃
SJ
^: 孝
5.9.1. 2E穗您栢围
- 5.9 铁 镞栢图
• 0.4%C亚共析钢中各相（组织）的相对分数
。 727GC时，先共析
400 tA
rCJ.200
100
Sn (%)
7
) 2 .5.3
令盘産泔詗
势伞
ml
la 泔詗冈
砘耳 ，
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&
癦画阵誧井雒姆
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5
赉书
{ M f
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&$
JI 鈕齑
01.3
^！ 泔詗降觉
. 婢商
准駟金
i
p
两者之间是可以相互转换的。
设组元的原子量分别位：/?A、R
^ WA =
RAXA xlOO% AXA +RBXB
^ ^ WB =
BXB xlOOP/o
AXA +RBXB
XA = RA xlOOP/o RA RB
XB =
xlOOP/o
RA RB
.祖 的建S
5.1.3 相图的建立
5.1. 基本概念
可以从理论和实验两条途径获得相图
7、亚共晶白口铸铁
含碳量在2.11% — 4.3之间
平衡转变：
—L y+Fe3C (Ld)
y
^3 11
yP
1 600 1 538
A
1 495
H
L
8
1 400 1 394
L+ r
^7
1 200
y
( 4.26 ) /
2.08 1 154
r2J)8
£(
L154
l 1 148 C( 4.30 )
1 000 G 912
V O . 6 8 ),
800
/* + Fe3C 738
P S(0.77)
727
600 IQ
a + Fe;C 400
230 200
DF1 227
FeaC
0 Fe 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.56.69 (C) /%
/()
0.77 - 0.40 0.77 - 0.0218
x 100%
=
49%
^P%
=
0.40 0.77
-
0.0218 0.0218
x 100%
=
51%
室温下，
6.69 -0.0218
a% =
x 0.49 xl00% = 48.84%
6.69
- Fe3Cm%=(49 48.84)%=0.16%
5.9.1.亚穗您祖圓
2) 相 律
5.1. 基本概念
系统的自由度与组元数和相数之间的关系
f =C -P+2
f：系统自由度数； C：系统组元数； P: 系 统 相 数
对于衡压系统，A P = 0，
相律可写成：f =C-P+ l
.5.1 2 祖图的褒眾方法
5.1.2 相图的表示方法
5.L 基本概念
相图：反映组织（相组成）和系统参数之间关系
的一种工具
若AP=0，
1. 单 元 系 的 相 图
最多只能两相平衡，
相图为直线
_ + 对于单元系，若AP卢)，则:
f=C P 2=3 P， 若AP#0，
最多可出现三相平衡。 横坐标：温度
纵坐标：压力（强 )
5.1.2 栢 的袤禾方法
2) 成分表示法
1. 基本概念
组元浓度的表示方法： 质量百分数 wA 摩尔百分数 XA XB
5.1 基本概念
5.1. 基本概念
5.1.1 相平衡和相率
1.相平衡条件
各组元在各相中的化学势相等
在c个组元组成的系统中若有p个相， 则:
JH 丄a=JLli P=JH丄丫= =)1 1】P
^ = = = M2a 2P M2y •••• 02
l^ca=McP=McY McP
.5.1 1 祖平銜和祖率