第2章冶金熔体的相平衡图a.ppt

《第2章冶金熔体的相平衡图a.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1第二章冶金熔体的相平衡图2.1三元系相图基础知识2.2熔渣的相平衡图2.3熔盐的相平衡图2.4的相平衡图22.1.1相律及二元系相图回顾2.1.2三元系的组成表示法一、浓度三角形二、浓度三角形的性质2.1.3三元系相图的表示法一、立体状态图二、平面投影图三、等温截面图2.1.4三元系相图的基本类型2.1三元系相图基础知识32.1.1相律及二元系相图回顾相律f=c–+2对于不包含气相或气相可忽略的体系（即凝聚体系）：f=c–+1对于三元凝聚体系：f=4–当=4时，f=0（最多四相共存，自由度数为零）当=1时，

2、f=3（只有一相存在，自由度数最大）4二、二元系相图的基本类型（1/3）（1）有一个低共熔点型（2）生成一个二元一致熔融化合物型（3）有一个化合物在固相分解型ba5二元系相图的基本类型（2/3）（4）生成一个二元不一致熔融化合物型（5）有转熔反应的有限固溶体型（6）有液相分层、固相晶型转变及偏晶反应型dec6二元系相图的基本类型（3/3）（7）形成连续固溶体型（8）有最高点的连续固溶体型（9）有低共熔点的有限固溶体型7三、熔体冷却过程分析熔体a熔体d熔体b熔体e时间温度时间温度(L)L→BL→A+BA+B→D(B+D)

3、时间温度时间温度(L)L→AL→A+B(A+B)(A+B)EE(L)L→BL+B→D(B+D)p(L2)L2→L1L1→L2+AL2→A+B(A+B)(L2+A)E……82.1.2三元系的组成表示法对于三元熔体体系：f=c–+1=4–三元凝聚体系的自由度数最多为3，即体系的平衡状态决定于温度和两个组元的浓度。要完整地表示三元系的状态，必须采用三维空间图形。在这种立体图中，底面上的两个坐标表示体系的组成，垂直于底面的坐标表示温度。9三元系的组成表示法——浓度三角形等边三角形三条边被均分为一百等分，代表质量（或摩尔

4、）百分数；三个顶点表示三个纯组分A、B、C；三条边分别代表三个二元系，组成表示法与二元系一样；三角形内的任意点都表示一个含有A、B、C三个组分的的三元系组成。BCA10三元系的组成表示法——浓度三角形BCAcabP11三元系的组成表示法——浓度三角形BCAabcP12三元系的组成表示法——浓度三角形BCAabcP13二、浓度三角形的性质(1/11)1、等含量规则在浓度三角形△ABC中平行于三角形某一边的任一直线上，其所有体系点中对应顶点组元的浓度相等。如图：KK线上诸物系点中组元C的含量均为c%2、等比例规则由浓度三

5、角形中任一顶点向对边引一射线，则射线上所有各点含三角形其余二顶点所表示的组元的数量比例均相等。如图：b1/c1=b2/c2=b3/c3==常数14图23等含量规则示意图图24等比例规则示意图浓度三角形的性质（2/11）15浓度三角形的性质（3/11）4、直线规则两个原始体系M，N完全混合为一个新体系P时，P的组成点必定在MN连线上，且必介于M、N二点之间。反之，当一个体系P分解成为两个不同组成的体系M、N时，则M、N、P三点也必然处于一条直线上，且M、N两体系的组成点分居于P组成点的两侧。3、背向规则在浓度三

6、角形△ABC中，假定当物系点P冷却至初晶温度（即物系点到达液相面）时首先自液相中析出固相A，则当体系继续冷却时，剩余液相的组成将沿AP的延长线AL、朝着背向A的方向变化。16浓度三角形的性质（4/11）图25背向规则示意图图26直线规则示意图175、杠杆规则当两个体系M、N混合成为一个新体系P时，组成点P与组成点M、N的距离与体系M、N的数量成反比。即：杠杆规则同样适用于一个体系P分解为两个新体系M、N的情形。浓度三角形的性质（5/11）杠杆规则示意图18浓度三角形的性质（6/11）6、重心原理三个原始体系M、N、

7、Q完全混合为一个新体系P时，P点必定在以M、N、Q为顶点的三角形之内，且处于M、N、Q三重物组成的（物理）重心。(通常不是几何重心！）重心位置的确定：计算法：质量守恒原理作图法：两次应用杠杆规则。19浓度三角形的性质（7/11）利用重心原理确定物系P的化学组成假定M、N和Q的质量分别为2kg、3kg和5kg，则新物系P的质量WP为：WP=2+3+5=10kgP点在浓度三角形中的位置可以两次运用杠杆规则来确定。假定先由M与N构成一中间物系S，则S的重质量WS为：WS=2+3=5kg根据直线规则及杠杆规则，S点必在MN线段

8、上，其具体位置则由如下关系确定：NS/SM=WM/WN=2/3再由S与Q构成物系P，其质量WP为：WP=WS+WQ=5+5=10kg而且P点必在SQ连线上，且满足以下数量关系：SP/PQ=WQ/WS=5/520浓度三角形的性质（8/11）重心原理（续）当总体系（重心）P的重量和组成已知，由体系P分解出的三个体系M1、M2、M3的组