材料成型基础教学课件3.3

《材料成型基础教学课件3.3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.3共晶相图及其合金的结晶两组元在液态时相互无限互溶,在固态时有限互溶,发生共晶转变，形成共晶组织的二元系相图,称为二元共晶相图。一、相图分析下图为Pb-Sn二元共晶相图。看几条线AE、BE,AMNB,MF、NG。图中有三个单相区，各单相区之间有三个两相区，在其间的水平线为三相共存区。即发生三相平衡转变：LE——αM+βN3.3共晶相图及其合金的结晶这种在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程,称为共晶转变或共晶反应。共晶转变的产物为两个相的混合物,称为共晶组织。图中有共晶线、共晶点、共晶温度，可以反映出共晶合金、亚共晶合金和过共晶合

2、金的结晶过程。通过三条连接线ME、EN、MN,可计算平衡相的含量。二典型合金的平衡结晶过程及组织1.含锡量小于Wsn19%d的合金(Ⅰ)二典型合金的平衡结晶过程及组织脱溶、二次结晶：由固溶体中析出另一个固相的过程。析出的相称次生相或二次相，以βⅡ表示。图3.24为合金Ⅰ的显微组织，βⅡ分布在α相的晶界上,或在α相晶粒内析出。室温下两相的相对量可由杠杆定律求出。Wα=(4G/FG)*100%WβⅡ=(F4/FG)*100%共晶合金的平衡结晶过程及组织2共晶合金(Ⅱ)：Wsn61.9%共晶合金的平衡结晶过程及组织在183ºC发生共晶转变，LE——αM+βN转变结束后,

3、可求出αM、βN两相的含量。WαM=（EN/MN）*100%=（（97.5-61.9）/(97.5-19)）*100%=45.4%WβN=ME/MN*100%=（（61.9-19）/(97.5-19)）*100%=54.6%继续冷却,析出的次生相βⅡ和αⅡ,常与共晶组织中的同类相混在一起,显微镜下难以分辨。共晶合金的平衡结晶过程及组织共晶转变同样要经过形核与长大的过程。两相中首先形核的相叫领先相。两个相的片分别相互联系，以“搭桥”方式形成。共晶合金的显微组织组织形态有:层片状、棒状、球状、针片状、螺旋状、蛛网状、放射状。亚共晶合金平衡结晶过程及组织3亚共晶合金(Ⅲ

4、)亚共晶合金平衡结晶过程及组织3亚共晶合金(Ⅲ)两相的含量：Wα=(E2/ME)*100%=（（61.9-50）/（61.9-19）)*100%=27.8%WL=(M2/ME)*100%=(（50-19）/（61.9-19）)*100%=72.2%在183ºC发生共晶转变，LE——αM+βN共晶转变前形成的α初晶又称先共晶相。继续冷却,只有从先共晶α相中析出的βⅡ可能观察到。亚共晶合金平衡结晶过程及组织3亚共晶合金(Ⅲ)先共晶相形态:固溶体，呈树枝状，图3.31；亚金属和非金属或化合物，有较规则外形（如过共晶）。过共晶合金4过共晶合金(Ⅳ)过共晶合金的平衡结晶过程

5、与亚共晶合金相似，所不同的是先共晶相不是α而是β。图3.34是Wsn70%的合金Ⅳ的显微组织，图中亮白色卵形部分为β初晶，其余为共晶组织。组织组成物、相组成物组织组成物——组成显微组织的独立部分，如α、β、αⅡ、βⅡ、及(α+β)。相组成物——组成合金的相，有α、β。二者都可以用杠杆定律来计算。相组成物计算例如：30%的亚共晶合金在183ºC共晶转变结束后，相组成物α相和β相的含量分别为：Wα=（2N/MN）*100%=（97.5-30）/(97.5-19)*100%=86%Wβ=（M2/MN）*100%=（30-19）/(97.5-19)*100%=14%组织组

6、成物计算例如：30%的亚共晶合金在183ºC共晶转变结束后，先共晶α相和共晶组织(α+β)的含量分别为：Wα＝（2E/ME）*100%=（61.9-30）/(61.9-19)*100%=74.4%W(α+β）=（2M/ME）*100%=（30-19）/(61.9-19)*100%=25.6%组织组成物、相组成物在相图中的表示三、不平衡结晶及组织结晶过程和显微组织与平衡态发生了偏离。1伪共晶非共晶成分的合金得到共晶组织称为伪共晶。伪共晶区—形成全部共晶组织的成分和温度范围，如图。三、不平衡结晶及组织伪共晶区的形状有两类：（1）相对于共晶点近乎对称地扩大；（2）偏向一

7、边歪斜地扩大。形状主要取决于共晶组织中两个相单独生长时的长大速度和过冷度的关系。三、不平衡结晶及组织2离异共晶这种两相分离的共晶称离异共晶。条件:先共晶数量较多而共晶组织甚少。两种情况：平衡结晶、不平衡结晶。可能给性能带来不良影响。Al-Cu相图、离异共晶Fe-S相图