第八章-三元相图
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三元相图1 浓度三角形(成分三角形):☐ 取一等边三角形,三个顶点表示三个纯组元。
☐ 三个边各定为100%,表示三个二元系A-B ,B-C ,C-A 的成分。
☐ 各边表示重量百分比。
2 双线法3 特殊直线 on 线:A 组元的含量相等。
Am 线:B,C 两组元含量之比为一常数。
4 等含量规则 -----MN 线上C 组元的含量相等定比例规则-------CD 线上A 、B 组元的含量之比是一定值。
5 等腰三角形法6 直角三角形法7 直线法则:三元系统两相平衡共存时,合金成分点与两平衡相的成分点必须位于同一条直线上。
MN 为共轭线杠杆定律:-----〉注意:共轭连线不可能位于从三角形顶点引出的直线上,根据选分结晶,液相中低熔点组元与高熔点组元的含量的比值应大于与之共存的固相中低,高熔点组元含量的比值。
8 重心法则:P211 处于三相平衡的合金,其成分点必位于共轭三角形的重心位置 9 三元匀晶相图:三个组元在液态和固态时都能够完全互溶10 P207 固溶体合金结晶过程中的蝴蝶形迹线:三元合金固溶体结晶过程中,反应两平衡对应关系的共轭连线并非是固定长度的水平线,随温度下降,它们一方面下移,另一方面绕成分轴转动。
11 变温截面图:---两种截取方法----从垂直截面图中可以得到准确的转变温度。
但不能确定两平衡相的成分及相对含量--- 与二元匀晶相图的差别:三元系变温截面截取三维相图中液相面及固相面所得的两条曲线并非是固相及液相的成分变化迹线,它们之间不存在相平衡关系,不能用杠杆定律确定相对含量。
12 P224 图5-108 两个垂直截面分析过程A BCM NA BC M N O ED F %100%100⨯=⨯=m n m o w m n on w αβ。
三元系统相图一、相律及组成表示法根据吉布斯相律 f = c-p+2p -相数c -独立组分数f -自由度数2 -温度和压力外界因素凝聚态系统不考虑压力的影响,相律为:f = c-p + 1(温度)(一)相律三元相图比二元相图多一个组元,根据相律,三元凝聚系统:f =c -p +1=4 -p,当p=1 时,f max=3 ( 即两个成分变量x1、x2和温度的变化)当f=0时,体系具有做多的平衡相P=4 (四相共存)在硅酸盐系统中经常采用氧化物作为系统的组分。
一元系统如:SiO2Al2O3-SiO2二元系统CaO-Al2O3-SiO2三元系统注意区分:2CaO.SiO2(C2S) ;CaO-SiO2;K2O.Al2O3..4SiO2 -SiO2f =c -p +1=4 -p•最大自由度f max=3是指两个独立的浓度变量和一个温度变量•如何用相图表示?•一般用正三棱柱•三个顶点表示三个纯组分•纵坐标表示温度•三角形中表示各种配比的混合物•由于A+B+C为一恒定值,所以三者中只有两个是独立的变量三坐标的立体图平面投影图相图图1 三元匀晶相图图2 三元共晶相图(二)三元系统组成的表示方法浓度三角形:在三元系统中用等边三角形来表示组成。
(组成的百分含量可以是质量分数,亦可是摩尔分数)。
顶点:单元系统或纯组分;边:二元系统;内部:三元系统。
图3 浓度三角形909090808080707070606060505050404040303030202020101010cEM DaABCa图4 双线法确定三元组成CABMbc a一个三元组成点愈靠近某一角顶,该角顶所代表的组分含量必定愈高。
例题1:在浓度三角形中:•定出P 、R 、S 三点的成分。
•若有P 、R 、S 三点合金的质量分别为2,4,7Kg ,将其混合构成新合金,求混合后该合金的成分。
•定出Wc=0.80,W A /W B 等于S 中的W A /W B 时的合金成分。