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。
1、三元相图的成分表示方法 (1) 等边成分三角形 常用三角形来表示三元合金的成分, 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。
2、典型合金结晶过程分析 下面借助于投影图分析合金的结晶过程 (以合金 O 为例 )。 在冷却时,首先碰到A E2 p p’A 液相面, 液相中开始析出初生相 α,然后析出的 α 相不断增多,当温度冷至与二元包晶面 d a p p' 相交时,液相的成分到达 p' p , α 相 的成分到达 d a ,要发生二元包晶转变 L + α → γ。
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。
当温度下降时,α 相成分沿 da 线变化, 而液相成分沿 p'p 线变,当冷至四相平衡包 共晶转变平面 abcp 时,液相的成分到达 p 点,α 相的成分到达 a 点,要发生包共晶 转变 L+ α → β + γ,在三元包晶转变结束 后,α 相消失,开始发生二元包晶转变。
由于 O 点在 △ a b c 内,故包共晶转 变结束后,液相全部消失,而 α 相有残留, 从而进入三相区 α + β + γ,随着温度的 下降,由于α 、β 和 γ 溶解度的下降,将有 次生相 αⅡ 、 βⅡ 和 γⅡ 析出,至室温后 的组织为初晶 α + 包晶 β+ 包共晶 β + γ + αⅡ + 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。 随着温度进一步下降,析出的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。