冶金物理化学--相图

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1、基本概念回顾v自由度：体系的总变量数减去独立方程数的式，为独立变量数，也即体系的自由度。----计算方法冶金物理化学—相图体系总变量数为：(m-1)r+2（考虑温度和压力条件下）其中：假设体系有m个组元，存在r个相，则其中m-1个组元应为独立组元。则变量数为：(m-1)r独立方程数：(r-1)m故自由度:f=m+2-r相律：若C表示组元的数量，P表示相的数量，则相律常写为f=C-P+2。冶金物理化学（相图）基本概念回顾二元相图的类型v十二个基本类型几个定义：1、具有最低共溶点或称简单共晶；2、具有稳定化合物或称同分熔点化合物；v组

2、元：组成系统的独立化学组成物。合金中元素3、具有异分熔点化合物；视为组元，陶瓷中某一化合物视为组元。4、具有固相分解的化合物；5、固相晶型转变；v相：在一个多相体系中由界面分开的物质的均匀6、液相分层；部分，它们具有相同的物理、化学性质和晶体结7、形成连续固溶体；构。8、具有最低点或最高点的连续固溶体；v自由度：平衡状态下，在不改变相的类型和数目9、具有低共熔点并形成不连续固溶体；10、具有转熔反应并形成有限固溶体；时，可以独立变化的状态函数的数量。11、具有共析反应；12、具有包析反应。冶金物理化学（相图）冶金物理化学（相图）二

3、元相图的几何元素---面、线二元相图的几何元素---线v二元相图由曲线、水平线、垂直线和斜线组成，这些v二元相图的垂直线：是两组分形成化合物的组成线，可以是线把整个图面分成若干区域，形成若干交点。从而形成相稳定化合物也可以是不稳定化合物。图中的基本几何元素点、线、面。v在化合物的熔点温度，液相和固相有相同的组成，此种化合物即为稳定化合物，又称同分熔点化合物；若化合物没有固定熔点v二元相图的面：表示相区（单相区或两相区）。单相仅有分解温度，作为分解产物的固相和液相组成都与原固相化合区所表示的是可以稳定存在的液相或固相，两相区所表示物

4、不同，此化合物即为不稳定化合物，也称为异分熔点化合物。的是可以平衡共存的两个固相，两个液相或固、液两相。v利用表示稳定化合物的垂直线，可以将复杂的二元相图分解成v二元相图的曲线：是单相区和两相区的分解线，也几个分二元系相图，其中每个分二元系都可以单独分析。是溶解度曲线；当曲线为液相线时，也是熔点线或称初晶v水平线：表示发生晶型转变或相变反应。发生晶型转变时，线，即晶体刚开始析出的温度与组成的关系线；也可以表相的变化不引起化学组成的改变。而发生相变反应时，会有旧相的分解或化合，产生新相。有的水平线是相区的分界线。示液相分层线。冶金物

5、理化学（相图）冶金物理化学（相图）1二元相图的几何元素---点相变反应的类型1、分解反应类型v二元相图中的点：表示其相邻的三相共存，v（1）共晶反应称为三相点。液相同时析出两个固相v若曲线是液相线，则曲线与水平线的交点可以。两个固相可以是纯固态物是共晶点、偏晶点或包晶点。质、固溶体或固态化合物。v若曲线两侧是固相，则曲线与水平线的交点为共析点或包析点。L=S1+S2v水平线与垂直线的交点可以是包析点。冶金物理化学（相图）冶金物理化学（相图）相变反应的类型相变反应的类型v（2）共析反应v（3）偏晶反应由固溶体或固态化合物分解为两个固

6、相。一种溶液分解为一个固相和另外一种组成的S3=S1+S2溶液。L1=S1+L2冶金物理化学（相图）冶金物理化学（相图）相变反应的类型相变反应的类型2、化合反应类型v（2）包析反应v（1）包晶反应---转两个固相化合熔反应成另一个固相。液相与固相化合S1+S2=S3生成另一固相。L+S1=S2冶金物理化学（相图）冶金物理化学（相图）2几个典型二元相图液相线几个典型二元相图共晶点固相线熔点最低点（具有最低共熔点）As-Au二元相图（形成连续固溶体）固态两组元完全不互溶，并组成一个共晶系统。固态时和液态时两个组图中sr称结线，是连接同

7、一温度元都能以任何比例相互溶解下同时平衡共存两相的连线。S固相的相系，称为同晶二元系。和r液相称为结线上的共轭相。Au-Ag二元相图此概念适用于所有相图。几个典型二元相图几个典型二元相图v液相线和固相线必v图中α和β是固溶体然在最高点，α是以铅为主溶解一定量锡的固溶体，或最低点处而β是以锡为主溶解切线相遇，一定量铅的固溶体。组成定于最图中AE、BE为液相线高或最低点，两液相交点E为共溶固相线熔体，冷却点（共晶点），共晶溶解时不发生组体为α和β不是纯金度线成变化，固属。ACEDB是固相线相和液相组。CM和DN是Pb和Sn成完全相同A

8、u-Mn二元相图在固态时的溶解度曲，析晶过程线。随温度降低，它称同组成析Cu-Mn二元相图们之间的相互溶解度（具有共熔点并有限固溶体）晶。（具有最高/最低点连续固溶体）减小。冶金物理化学（相图）冶金物理化学（相图）几个典型二元相图几个典型二元相图生