热相-三元相图及凝固 1stppt课件.ppt

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1、考试安排12月9、16、23、30日上课元月6日（周四）下午考试，考试地点1101完全决定一个三元体系的状态需四个参变数（T,P,C1,C2）。当固定某个参变量（常为压力）f=4－，四相平衡共存，最大自由度fmax=3。三元体系共存的相数最多5相，最大自由度f=4相数12345自由度43210体系类型四变度三双单无变度恒压条件下的三元状态图是一个三维空间图相区几何形态立体曲面曲线点自由度f=3f=2f=1f=0共存相单相双相三相四相点三元体系任何状态图都不是完全的，而是等温、等压、等组成图……恒压条件下三元体系状态图浓度三角形：垂直线吉布斯年度三角形，由M点读

2、出体系组成cA=a,cB=b,cC=cE由体系组成画出M点浓度三角形：平行线浓度三角形性质：平行线性质浓度三角形性质：比例性质杠杆原理重心规则重心规则——交叉位置重心规则——共轭位置简单三元共晶系相图是一个正三棱柱，三个侧面代表了三个具有低共熔点的简单二元系相图。比如在A－B二元体系中加入第三组分C,则A-B的低共熔会继续下降，因此从纯组分C熔点及相应的二元液相线出发，形成了向下倾斜的液相面，直到三元低共熔(共晶)点E处,A,B和C三个固相同时与液相共存。简单三元共晶系e1e2e3EAABBCC固相面T相图的点、线、面、区（1）面：二元体系的液相线在三元体系中发展

3、成了三个液相曲面。液相面上进行的过程也仍然是固液两相的平衡共存过程，但f=2。除三个液相面外，还有一个固相面，该面通过最低共熔点E,并平行于底面，任何三元混合物的熔体冷却析晶至此固相面温度时析晶过程均将结束。固相面以下全部都是固相。（2）线：三个液相面相交得到的三条曲线（e1E、e2E、e3E）称为界线，即三元低共熔线。在界线上同时饱和两种固相，呈现液相与两种固相平衡共存的状态，f=1。三元熔体冷却到此时析出两种固相，如e1E线上发生从液相析晶出A和B两种固相的过程。e1EAB（3）点：三个液相面汇于一点，是为三元低共熔点(共晶点)。处于该点温度与组成的液相同时饱

4、和三个固相，因而同时析出三个固相，发生L(E)==A+B+C共晶反应，四相达成平衡，f=0。E点是一个无变量点。E（4）区域：液相面以上是液相区，固相面以下是固相区。在液相面与固相面之间存在两种自由度不同的区域。EA’B’C’三角形A’B’C’为固相面第一结晶区（3个)A、B、Cf=2,L⇄S第二结晶区（3个）F、H、Kf=1,L⇄S1+S2ABCGHFAAwEfgCBp.67,1-2-971-2-97a下1-2-97b上1-2-67a上1－2－67b下wfgEaaqmmq第一结晶区A构成示意第一结晶区，当总组成点落在该区域中时，液相组成必在液相面上，继续降温发生

5、一次凝固析晶作用，体系处于两相平衡，故称第一结晶区。分别相应于三个组分的一次结晶区也称为其晶区。因此有A初晶区，B初晶区和C初晶区L⇄S,F=2AwgfEqmAap.67第二结晶区，当总组成点落在该区域中时，液相组成在低共熔界线上，体系处于三相平衡状态例F区：L=A+Bf=1FF2.等温截面与投影图等温截面的做法：在立体状态图的温度轴上，以一定的温度间隔（如每隔50℃）做许多平行于底面的等温平面这些等温面与液相面相交得到一系列等温线，其结线同样构成一扇面。将等温线投影到底面浓度三角形上就获得等温截面投影图。每一温度都可以得到一个等温截面图。等温截面与投影图p.68

6、p.68,1-2-98t1t2等温截面与投影图ACB简单共晶三元系立体图液相线（6）液相面（3）：A、B、C共晶线（3）：四相点（三元共晶点）立体状态图平面投影图冷却曲线切线规则如果L0=B+C，L0S0是分界线的切线，则S0为与液相L0相平衡的固相组成。切线L1S1交BC上，则为共晶反应L1=B+C；切线L3S3交CB延长线上，则为包晶反应L3+C=B。单箭头表示共晶，双箭头表示包晶。一次结晶空间：A、B、C二次结晶空间A+BB+CC+APb-Sn-Cd相图等温截面液相线aa’,bb’；二相区L＋Pb，L＋Cd，f=3-=1,如果固相Sn含量为m%，作ml/

7、/AC，可得液相组成l;结线Al、Ak液相线：cd,df,bb’二相区：L+PbL+CdL+Sn三相区：L+Pb+Cdf=0,所以组成一定二相区（3）三相区（3）一相区（L）多温截面练习1练习2