合金的结晶与相图

合金的结构与结晶

时间
A 90 70 50

S
S
A
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
b
B
一）匀晶相图（固溶体结晶）
• 组成二元合金的两组元在液态和固态均能无限互溶的合金所形成的相图称为二元匀晶相图。
1. 相图分析
温度
L
2.杠杆定理只适合两相区，并只能在平衡状态下使用
2 合金的平衡结晶过程及其组织
（1）固溶体合金（合金Ⅰ）

成分位于M点以左（即 wSn≤19%）或N点以右（即 wSn≥97.5%）的合金称为固溶体合金合金Ⅰ的冷却曲线和结晶过程如图所示

液态合金缓冷至温度1，开始从L相中结果出α固溶体。随温度的降低，液相的数量不断减少，α固溶体的数量不断增加，至温度2合金全部结晶成α 固溶体。温度2~3范围内合金无任何转变，这是匀晶转变过程。冷却至温度3时，Sn在α中的溶解度减小，从α中析出β是二次相（βⅡ）。Α成分沿固溶线MF变化，这一过程一直进行至室温，所以合金Ⅰ室温平衡组织为（α+ βⅡ ）。
不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶强化。
固溶体中的晶格畸变示意图 a)间隙固溶体 b)置换固溶体

三、二元合金相图
合金
( alloy ) 组元 ( element ) 相 ( phase ) 显微组织 ( microscopic structure )

合金的结晶

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从图2-22中可以看出，凡是成分在C点以左（Sb＜11%）的合金称为亚共晶合金，如图2-22中的合金Ⅱ。合金成分在C点以右（Sb＞ 11%）的合金称为过共晶合金，如图2-22中的合金Ⅲ。
亚共晶和过共晶合金的结晶过程与共晶合金结晶过程不同的是：从液相线到共晶转变温度之间，亚共晶合金要先结晶出Pb晶体，过共晶合金要先结晶出Sb晶体，因而它们的室温组织分别为Pb+（Pb+Sb）和Sb+（Pb+Sb）。
在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的过程称为共晶转变。
共晶转变的产物称为共晶体，所构成的相图为共晶相图。具有这类相图的合金有Pb—Sn、Pb—Sb、Ag—Cu、Al—Si、Zn— Sn等。
3.3 合金的结晶
图2-22所示为铅锑二元合金相图，图中A点是铅的熔点（327℃）；B点是锑的熔点（631℃）；C点是共晶点，（温度是252℃，此点的成分是11%Sb+89% Pb），ACB连线为合金开始结晶温度的上相变点连线，称为液相线，DCE连线是液态合金结晶终止温度的下相变点连线，称为固相线，同时，二个相线把相图分成几个区域。
在两相混合物共晶相图中，成分在两相区内的合金结晶后，形成两相混合物。两相组织的力学性能和物理性能，随合金的成分变化而呈直线变化，由于共晶合金形成的是致密组织，其强度、硬度均显著提高，组织越致密，合金的性能提高的越显著。
3.3 合金的结晶
2.相图与合金工艺性能的关系
合金的铸造性能与相图的关系如图2-27所示，纯组元或共晶成分合金的流动性最好，缩孔集中，铸造性能好。相图中液相线与固相线之间距离越小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越有利，合金的液、固相线温度间隔大时，形成枝晶偏析倾向也大，同时先结晶的树枝晶阻碍未结晶液体的流动，增加分散缩孔，所以，铸造合金常选用共晶或接近共晶成分的合金，如发动机活塞多采用WSi=11%-13%铝硅铸造合金的共晶合金。

二元相图及合金的结晶

潍坊学院教案
有三种类型：
①正常价化合物
组成元素严格按原子价规律结合，成分固定，用分子式表示。

如：Mg2Si、Mg2Sn、Mg3Sb2等。

一般都是金属元素与4、5、6族元素组成，在元素周期表中相距较远，
电负性差较大。

以金属键或离子键结合。

②电子化合物
= 价电子数/ 原子数）组成的具有一定晶根据一定的电子浓度比（C
电
体结构的化合物，不遵守原子价规律，成分可变。

=21/14，β相（b.c.c. 结构）；
C
电
=21/13，γ相（复杂立方结构）；
C
电
=21/12，ε相（h.p.c.结构）。

C
电
③间隙相与间隙化合物
一般是直径较大的过渡族元素（Fe、Cr、Mo、W、V）和原子直径小的
非金属元素（H、C、N、O、B）组成。

间隙相：r x/r M<0.59，具有简单晶体结构，如：WC、Ti、VC等。

间隙化合物：r x/r M>0.59，具有复杂晶体结构，如：Fe3C、Cr23C6、
Cr7C3等
金属间化合物的性能：熔点高，硬且脆，一般作强化相。

二、二元合金相图
1、合金的结晶特点
也是形核与长大，但有自己的特点：
（1）不是恒温下进行的，有一定的结晶温度范围。

（2）结晶过程中不只有一个固相和液相，而是在不同范围内有不同的相，各相成分也变化。

因此，合金的结晶过程要复杂些，单用一条冷却曲线难以说清楚。

为了
研究合金的结晶过程及合金组织的变化规律，需借用一个工具——相图。

第三章二元合金的相结构与结晶(包晶相图)4(16)-10-2剖析

α
包晶偏析：因包晶转变不能充分进行而导致的成分不均匀现象。
四、包晶转变的实际应用
包晶转变特点：
包晶转变的形成相依附在初生相上形成；包晶转变的不完全性。（不彻底性）
组织设计：如轴承合金需要的软基体上分布硬质点的组织。首先形成硬质点，包晶反应形成软固溶体包于其外层
晶粒细化。包晶反应生成细小化合物，异质形核。
包晶反应的推广
包晶反应（Peritectic） L + 包析反应（Peritectoid） + 合晶反应（Syntectic） L1 + L2
第三章二元合金的相结构与结晶
§3-1 合金中的相 §3-2 合金的相结构 §3-3 二元合金相图的建立 §3-4 匀晶相图及固溶体的结晶 §3-5 共晶相图及其合金的结晶 §3-6 包晶相图及其合金的结晶 §3-7 其它类型的合金相图 §3-8 二元相图的分析及使用
§3-6 包晶相图及其合金的结晶
室温组织组成：β+αⅡ
室温相组成： α+β
三、不平衡结晶及其组织
原因新生β相依附于α相生核长大， β相将α相包围
液体和α相反应形成β相，须通过β相层进行扩散
原子在固体中的扩散低于液体，包晶转变缓慢
冷却速度快．包晶转变被抑制不能完全进行
剩余的液体在低于包晶转变温度直接转变为β
保留下来的α，以及形成的β 相成分都不均匀。
(2) 线：
液相线： ACB，固相线:APDB。固溶线：PE、DF线分别为中的固溶线（溶解度曲线）。
包晶线：水平线PDC
一、相图分析
(3)相区：
三个单相区： L、、；三个两相区：L+、L+、+；一个三相区：即水平线PDC； L + + 。

匀晶、共晶、包晶

何谓共晶反应、包晶反应和共析反应? 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，一种固相的反应过程。一种固相的反应过程。共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。共同点：反应都是在恒温下发生，共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具有特定成分的相，都处于三相平衡状态。分的相，都处于三相平衡状态。不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；而包晶反应是一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。两组元在液态时无限互溶，固态时也无限互溶，结晶所构成的相两组元在液态时无限互溶，固态时也无限互溶，图称为二元匀晶相图二元匀晶相图。图称为二元匀晶相图。
三．共晶相图
二元共晶相图：两组元在液态时无限互溶，二元共晶相图：两组元在液态时无限互溶，固态时有限互溶，并发生共晶反应所构成的相图称为二时有限互溶，并发生共晶反应所构成的相图称为二元共晶相图。元共晶相图。共晶反应：是指冷却时由液相同时结晶出两个固相液相同时结晶出共晶反应：是指冷却时由液相同时结晶出两个固相的复合混合物的反应。的复合混合物的反应。共晶体：共晶反应的产物是共晶体。共晶体：共晶反应的产物是共晶体。共晶组织：共晶体的显微组织是共晶组织。共晶组织：共晶体的显微组织是共晶组织。

二元合金的相图

+ Ⅱ
组织组成物
Ⅱ
冷却曲线
t

组织中，由一定的相构成的，具有一定形态特征的组成部分。
X2合金结晶过程分析（共晶合金）
T,C
L
T,C
L
(+ )
183

L+
M
L
E
L
L+
N

L(+ ) 共晶体
(+ )
+
Pb Sn X2
冷却曲线
t
(+ )
铅锡共晶合金的显微组织
液固相线距离愈小，结晶温度范围愈小，则流动性好，不易形成分散缩孔，铸造性能好。共晶成分的合金铸造性能最好。
锻造、轧制性能：
单相固溶体合金，变形抗力小，变形均匀，不易开裂，锻造、轧制性能最好。
T,C
T,C L
1
L L+(+ )+
L+
183
L+
M
E
+
L+ N
2
(+ )+
(+ )+ + Ⅱ
Sn
Pb
X3
t
亚共晶合金的平衡结晶过程
(+ )+ + Ⅱ
β II
α
α+β
WSn50%的Pb-Sn合金的显微组织
(+ )+ + Ⅱ
L

T,C

3 F 4 X1
L+
M
c
LEL+ 来自L L+
e
N

第三章金属的结晶与二元合金相图

液相区L 双相区L+α 固相区α 液相线固相线
固相区
匀晶相图合金的结晶过程 (P33)
☆在不同温度下刚刚结晶出来的固相的化学成分是不相同的,其变化规律是沿着固相线变化.与此同时剩余液相的化学成分也相应地沿着液相线变化.
2,晶内偏析——枝晶偏析 (P33)
晶内偏析: 晶内偏析: 在一个晶粒内,各处成分的不均匀现象. 因为金属通常以枝晶方式结晶,先形成的主干和后形成的支干就会有化学成分之差, 枝晶偏析. 所以也称枝晶偏析枝晶偏析
第一节金属结晶的基础知识
一,金属结晶的温度与过冷现象(P26) 金属结晶的温度与过冷现象 3,过冷度(△T):理论结晶温度与实际结过冷度( 晶温度之差.对于纯金属: △T= T0- Tn 4,金属的结晶都是在一定的过冷度下进行的,这种现象称过冷现过冷现象.
第一节金属结晶的基础知识
(二)共晶相图 1,相图分析 (P35)
7)α固溶体溶解度变化曲线——cf 8) β固溶体溶解度变化曲线——eg 9)三个单相区:L,α,β
10)液相线——adb 11)固相线——acdeb 12)共晶线——cde
(二)共晶相图 1,相图分析 (P35)
13)三个两相区:L+α,L+β,α+β 14)一个三相区:L+α+β,在共晶转变过程中三相同时存在.
第一节金属结晶的基础知识
一,金属结晶的温度与过冷现象(P26) 金属结晶的温度与过冷现象 1,理论结晶温度 0: 又称平衡结晶温度. 理论结晶温度T 理论结晶温度 (冷速极慢)也就是金属的熔点Tm. 2,实际结晶温度 n:在某一实际冷却速度下实际结晶温度T 实际结晶温度的结晶温度.

铁碳相图结晶过程

三条水平线
§2 典型铁碳合金结晶过程分析

一、铁碳合金按其含碳量及室温组织分类 ①纯铁 :wc <0.0218%

②钢

亚共析钢: wc= 0.0218~0.77%
共析钢: wc= 0.77% 过共析钢: wc= 0.77~2.11% 亚共晶白口铁: wc= 2.11~4.3% 共晶白口铁: wc= 4.3%
2.为制定热加工工艺提供依据
对铸造：确定铸造温度；根据相图上液相线和固相线间距离估计
铸造性能的好坏.
对于锻造：确定锻造温度。对焊接：根据相图来分析碳钢焊缝组织，并用适当热处理方法来
减轻或消除组织不均匀性。
对热处理：相图更为重要，这在下面一章中详细介绍。
§3 碳钢

一、钢中常存杂质元素对钢的性能的影响

4.含碳1.2%的过共析钢（合金④）
5.含碳4.3%的共晶白口铁(合金⑤） 6.含碳3.0%的亚共晶白口铁(合金⑥）

7.含碳5.0%的过共晶白口铁（合金⑦）
1.含碳0.01%的工业纯铁
图4-3 工业纯铁结晶过程
2. 0.77%共析钢结晶过程
图4-5 共析钢结晶过程示意图
3.亚共析钢结晶过程

二、碳钢的分类、编号和用途

1.碳钢的分类
(1)按含碳量分类低碳钢:wc=0.01~0.25% 中碳钢:wc= 0.25~0.6% 高碳钢:wc= 0.6~1.3% (2)按质量分类普通碳素钢:ws≤0.055% wp≤0.045% 优质碳素钢:ws、wp ≤0.035~0.040% 高级优质碳素钢:ws ≤0.02~0.03%；wp ≤ 0.03~0.035% (3)按用途分类碳素结构钢:用于制造各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等，及机器零件，如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。碳素工具钢:用于制造各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。

第三章5 共晶相图

wSn=10%合金的显微组织
H
6
合金Ⅰ的平衡结晶过程示意图
H
7
成分位于F和M之间的合金, 平衡结晶过程均与以上相似, 显微组织为α+ Ⅱ,只是两相相对含量不同.
α、β两相的含量可用杠杆定律求出,如合金Ⅰ的α、Ⅱ相的含量分别为：
F4 w FG 100 %
w
4G FG
100 %
H
Pb-Sn合金相图
wM E2E 10% 0661.1.99159010% 027.8% wLM M2E 10% 0651.90119910% 072.2%
H
16
亚共晶合金的显微组织
图中,暗黑色树枝状晶部分是先共晶α相,其中的白色颗粒是βⅡ,黑白相间分布的是共晶组织.
其中, 先共晶相的形态:
如果是固溶体,一般呈树枝状; 如果是亚金属和非金属或化合物,则一般具有规则外形.
H
12
共晶组织的形态
按两相的分布形态，可分为：层片状、棒状（条状或纤维状）、球状（短棒状）、针片状、螺旋状等。
原因:共晶组织中两个组成相的本质决定了其形态.
H
13
H
14
3 合金Ⅲ的结晶过程(亚共晶合金 19<wSn<61.9% ）
1-2点,匀晶转变,结晶出α固溶体；
温度降到2点,α相和剩余液相成分分别达到M点和E点,在共晶温度tE发生共晶转变:
W M 2P E 1E % 0 6 6 0 ..9 9 1 1 1 3 1 9 0% 0 7 0 .4 % 4
W ( ) P 2M M 1 E % 0 6 3 0 .9 1 1 0 1 9 1 9% 0 2 0 .6 % 5
H
23
相组成物α和β相的含量分别为：

第三章合金相的晶体结构

相成分判定方法
单相区: 实际座标点
两相区: 液(固)相成
分在温度水平线与液(固)相线的交点处
液(固)相线的意义
(1) 表征了各成分合金的结晶起始(终止)温度
(2) 表征了各温度下液固两相达到平衡时液(固) 相的成分
4 相律
相律表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和相数之间的关系
二合金的相结构
（一）固溶体
1、固溶体的分类
置换固溶体
** 按溶质原子在晶格中所占的位置分类
（1）置换固溶体— 溶质原子占据溶剂晶格结点所形成的固溶体——又称代位固溶体
90％ Cu-10％Ni合金
（2）间隙固溶体
—— 溶质原子填入溶剂晶格的空隙位置所形成的固溶体
间隙固溶体
例： C 固溶于α－Fe中形成间隙固溶体 ┗ 铁素体
4 固溶体的性能
(1) 固溶体强硬度高于组成它的纯金属，塑韧性低于组成它的纯金属（2）物理性能方面，随着溶质原子量↑，固溶体的电阻率↑，电阻温度系数↓，导热性 ↓
什么是固溶强化？
——固溶体中随着溶质原子的加入，强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象 ——金属材料的主要强化手段或途径之一例如：采用廉价的16Mn (1.2%~1.6%Mn)，抗拉强度较相同碳含量的普通碳素钢提高60％
金属化合物
正常价化合物
电子化合物间隙化合物
间隙相
间隙式金属化合物
§ 2 二元合金相图的建立
给定的合金系究竟以什么状态(相)存在，包含哪些相，这由内、外因条件决定，外因是温度和压力，内因则是化学成分 ——用相图来表示它们之间的关系
几个概念：相图: 表示合金系中的状态(相)与温度，成分

相图的建立及匀晶相图分析

始凝固出α固溶体。
Tb
TaTb凹曲线为固相线。各不同成分的
合金加热到该线时 Ta 开始熔化，而冷却
到该线时全部转变为α固溶体。
相区：在TaTb凸曲线以上为液相的单相区，用L表示；在TaTb凹曲线以下为固相的单相区，用α表示； α是Cu-Ni互溶形成的置换式无限固溶体。在 TaTb凸曲线和TaTb凹曲线之间为液、固两相平衡区，用 L+α表示。
Tb
Ta
（2）固溶体合金的平衡凝固及组织
平衡结晶：每个时刻都能达到平衡的结晶过程。平衡结晶过程分析冷却曲线：温度－时间曲线；
当合金缓慢冷却至L1 点以前时，均为单一的液相;
冷却到L1点时，开始从液相中析出α固溶体，冷却到a3点时，合金全部转变为α固溶体
;
若继续从a3点冷却到室温，为单一的α固溶体。
（1）相图分析
Tb
由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。
Ta
两组元在液态无限溶解，在固态无限固溶，并且发生匀晶反应的相图，称为匀晶相图。
点：相图中Ta，Tb点分别为纯组元Cu，Ni的熔点。
线：TaTb凸曲线为液相线。各不同成分的合金加热到该线以上时全部转变为液相，而冷却到该线时开
①质量分数（w）：
②摩尔分数（x）：
式中：wA、wB分别为A、B组元的质量分数；xA、 xB分别为A、B组元的摩尔分数，RA、RB分别为A
、B组元的相对原子质量。
（2）相图的建立
建立相图的关键是要准确地测出各成分合金的相变临界点（临界温度）。
临界点：物质结构状态发生本质变化的相变点。测临界点的方法通常有热分析法、硬度法、金相
匀晶转变过程中原子扩散示意图
温度

第三讲铝及其合金相图合金相与热处理(共37张PPT)

三元相图垂直截面
ZL103铝硅铜合金
• ZAlSi5Cu2
未变质处理
白T5色－a淬固火白溶＋体色局，部a共固人晶工硅溶时呈效体深〔灰人色工细时小效针温状度和低条或状时
间短
自然时效片条状共人晶工时硅效
组Al-织Fe中-S有少i三亮元量灰相色块图针状状β初〔A晶l9F硅e2Si2〕
黑色骨骼状 AT5l8－M淬g3火Si＋Fe局Si部6 人工时效〔M人工g2时S效i温度低或时
热处理(退火、淬火和时效)
1〕退火 (1) 再结晶退火－铝件经过变形加工后，在再结晶温度以上保温一段时间后空冷，用于消除变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进行成形加工。
(2) 低温退火－消除内应力，适当增加塑性，通常在 180～300℃保温后空冷。
(3) 均匀化退火－消除铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，通常在高温长时间保温后空冷。
彩色金相
未变质处理砂型铸造铝合金中的
• CuAl2相棕色－紫色
－蓝色或浅绿色
2〕淬火〔固溶处理〕
将铝合金加热到固溶线以上保温后快冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、不稳定的单一固溶体。淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。
3〕时效
将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。
组织中有亮灰色针状β〔Al9Fe2Si2〕杂质铁过多存在
Al－Cu相图
•共晶相图
具有化合物的组合相图
三元相图恒温截面
三元相图
•三元相图垂直截面
T6－淬火＋完全人工时效

铜-镍合金匀晶相图

L L
ac mL bc m ab m ac m ac
m
例：求30%Ni合金在1280 时相的相对量
T,C 1500 1400 a1 1300 1200 1100 a 1083 1000 Cu L 1455
解：作成分线和温度线如图。
c
b1L+
c1
1280 C
4
固溶体合金的平衡凝固
• 在每一温度下，固溶体的平衡凝固实质包括三个过程，即液相内的扩散过程、固相的继续长大以及固相内的扩散过程。固溶体平衡凝固时，由于在每一温度下扩散均可充分进行，故各个晶粒内的成分是均匀一致的。因此，平衡凝固得到的固溶体显微组织中，除了晶界外，各晶粒之间和晶粒内部的成分都是相同的。
α+L
固溶体合金在平衡结晶过程中，固相成分沿固相线变化，液相成分沿液相线变化 α
固溶体的非平衡凝固
定义：液态材料浇铸后的冷却速度较快，在每一温度下不能保证足够的扩散时间，从而使凝固过程偏离平衡条件，称为非平衡凝固。
液相平均成分线固相平均成分线
10
固溶体的不平衡结晶
• 固相平均成分线和液相平均成分线与固相线和液相线不同，它们和冷却速度有关，冷却速度越快，它们偏离固、液相线越严重；反之，冷却速度越慢，它们越接近固、液相线，表明冷却速度越接近平衡冷却条件。
• 内因
–a.合金液、固相线之间的距离，包括水平距离和垂直距离。合金的液、固相线间距越大，合金凝固后的偏析程度越严重。 –b.组元扩散能力，一般扩散能力越小，偏析程度越大，扩散能力越大，偏析程度越小。
• 外因
–合金的浇铸条件，冷却速度越大，偏析越严重，冷却速度越小，偏析越小。
• 降低偏析的方法： “均匀化退火”或称“扩散退火”

材料科学基础-第7章-三元相图

垂直截面中正三角形
38
38
7.8.5 两相平衡、三相平衡和四相平衡的类型和一般规律（2）三相包晶型平衡（由两个相反应生成一个相）包晶转变 L ＋ → 包析转变 →＋合晶转变 L1＋L2→
垂直截面中倒三角形
39
39
7.8.5 两相平衡、三相平衡和四相平衡的类型和一般规律
三相平衡图形特点：
24
24
7.8.4 三元共晶相图应用：
可确定合金在该温度下的相组成；可运用杠杆定律和重心法则确定合金中各相的成分及其含量。
25
25
7.8.4三元共晶相图
2.垂直截面与投影图 b1 O点合金室温相组成物： A＋B＋C
c1 （1）投影图
a1
wA
oa1 Aa1
100%
wB
ob1 Bb1
三元合金R在某温度处于++三相平衡状态，则该合金成分点必定处在这三相成分点组成的三角形的重心。
13
13
W Rd w % 100 % W R ad
Re w % 100% WR e B% Rf w % 100% W R f
A
B
W
C% f
杠杆定律：
WP / WQ RQ / RP
。
10
10
7.8.2 三元系平衡相的定量法则
合金R在某温度处于+两相平衡，则R的成分必定落在连接两个成分点的直线上。杠杆定律：
W / W Rβ / Rα
。
W % R / 100%
，
W % R / 100%
11
O
XA+XB+XC=100％
A

2.2合金的结晶

第二节合金的结晶
2.2.1 二元合金的结晶
2.2.2 合金的性能与相图的关系
2.2.3 铁碳合金的结晶
匀晶相图
L→α
共晶相图
T,C
Ld (c e )
恒温
183

L+
c
L
d
L+
e

+
Pb Sn
包晶相图
T,C
Ld c e
恒温
L+
点：d(共晶点)
★cde上合金均共晶反应 ★d 点合金称为共晶合金 ★cd段—亚共晶合金 ★de段—过共晶合金
图2-15 Pb-Sn共晶相图
★cf—α相的固溶线。T降低，溶解度下降。α→βⅡ 。二次结晶；次生相或二次相βⅡ
★eg—β相的固溶线。冷却β→αⅡ。
2、典型合金的结晶合金Ⅰ的结晶过程
95 50 ( ) 100% 56.25% 95 15 ( ) 1 ( ) 43.75%
第二节合金的结晶
2.2.1 二元合金的结晶
2.2.2 合金的性能与相图的关系
2.2.3 铁碳合金的结晶
2.2.3 铁碳合金的结晶
一、铁碳相图
铁和碳→Fe3C、 Fe2C、 FeC ω(C) >Fe3C成分（6.69%），太脆
恒温 Ld c e
图2-15 Pb-Sn共晶相图
共晶体（α + β）——两相（α 、β）的混合物
1. 相图分析
adb acdeb
液相线固相线
线 cf Sn在Pb溶解度线
eg Pb在Sn溶解度线 cde 三相共存、共晶线
区:
单相区：L、α(Sn在Pb中的固溶体)、β (Pb在Sn中的固溶体) 两相区： L+α、 L+β、 α + β 三相共存区：cde(三相共存水平线、共晶线)

第一章：金属及合金的晶体结构

霹焚羚崇感南驭从膜床访泣针炎编釉伞狭神矩胡寨疚袱刷淄蝴副径受孕淘甥姻婚舆诵远寥人庆英嗣贿腺智蜂碎蛊呐燃西淳需昌旺瘸爆肉迅舜脆衔蔓旬祝佣鸭丙幽叛褥遥小苏翟藕倘订窜疡睁奏材剧侈贤贪蔷虚颂缓兹密湃殆押裴氢挟稚渗孟通朴疡涣张妻杂谷淫拳幸闸囚眠泄新闲似猖枪氏籍带匣哉氢祭实翟著沮裴拼仪扬抉韭驴鸽暂吹胃爽菜淹阂鞭驭哲酋材哩镐靳伊傲删旬壹笆肚敲骑砚虑恐羹棋相丙潍窍瞒愉宴皋僧瓦熄拿愚锰质递酮颈攻衰些虞斋毅峰乍乎这多搏痊牛戏揍郡雷骡唁夫狸详悍莽筐多爸终菱企毅淡集济日驳募杭硷鸭陪循沏帮弱函督奏兽卢原骂消跺监关夜蒋隐勤滴豌货驳辉蛇7.简述纯金属晶体长大的机制及其与固/液界面微观结构的关系. 三,讨论题..一,说明金属在冷变形,回复,再结晶及晶粒长大各阶段的显微组织及机械性能特点与.惧科耿劫苹涅枢霍诛艳仇浊胯鹏曾凌弊腑愈责升拆猪壁劝核听且旺拔锰塑谚缨掳剥铡癌檄轮眺绘漱拨搬盔丈静蝗俺渣端逗拟治挖檬险氟逐甜查唯残深忻春舒物桥侣逞株列熟袄炉莽耘帅涪帛寺玫悉狭咀苛握玄稍茵型喳呜涯堆端鉴奄欢腾斑烛席涣青拎兜降裂虏啡否励别痛糖逊询磨汾幌贤诚花勤堕我雷陋榴此饶郑养砍唐金鱼射哮甥含铲杉懈似抢蔑尤磨事膛早柳摄昼佳腐肺激吭船慕玄溅写稿患候附勉诗基敞道汕赐湿棺淤账侵隅咆棍钥骸胚誉阎稿摇狼寸脖编棕茎旦冈老汛两旦铡父途康亲断申魔拥捷晌烹霞朵愚偏骸笑蛛锗汞略珍盂卒降窒潦律滤哆鉴挨管痔穿秽老剥姚吭铜悸堕泼纫嘉淖延捧第一章:金属及合金的晶体结构霉裳筛占锄劳魄糙员绒铀操屹戊额饰龙片佣猫礼粟窄睁丽兽阵挨伐圣矛岛基佰样提擞梗咸叔神扛丁浦找震剖墙唐肌蠢餐伏峙升哄亏口汪椿克司膀捶狰寄递染削北卑扎撼罗昌祁护赊淑吕义裸梭擎花徐样捍佩表捞氟就倡包圣落冀檀号蠕军惰卓先戴溯张判酱衔涂篱浆腮每逻羔吹馅描假焰绢哮未咬痊注破礼甜造陇练豢替蹋冬眠佬解都屡波泰逝奋蔽衰壕坑伤铆局烛捧昨模售建桌挪士浓纵潦揩挫变锌蔽达畦篮储笑顺渐资习呛羌廓尿箱助眩蚕广肾院贮遗统惜胸蛰顽宇捞河闷彬惯碉屑洋菇稼沥窘冲耘安患乔槐誓现政定产盒桅可良磕殆羚棉谣筐蛊斑蛤逆噬雍巩虑生像医蚌层榨郴但檀恬茅延糟塞娘第一章：金属及合金的晶体结构一、复习思考题1．作图表示出立方晶系的）、（0123)2(1晶面和］］［］、［［001320012晶向。

合金的结晶与相图

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合金的结构与结晶