最新第四-五节--二元共晶包晶相图剖析PPT课件.ppt

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1、第四-五节--二元共晶包晶相图剖析第四节二元共晶相图本节内容及要求：（1）掌握共晶相图的特点及分析方法；（2）掌握共晶系合金的平衡凝固过程及组织；（3）了解共晶系合金的非平衡凝固及组织。共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变（Pb-Sn,Al-Si,Al-Cu,Mg-Si,Al-Mg)共晶相图：具有共晶转变特征的相图；特点：液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。共晶组织：共晶转变产物（是两相混合物）。（1）端部固溶体合金(Wsn=0.1）室温组织（α＋βⅡ）231(c)2003Brooks/Cole,adivision

2、ofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.2共晶系合金的平衡结晶及其组织（以Pb-Sn相图为例）（2）共晶合金(Wsn=0.619）室温组织（α＋β）共晶E(c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.（2）共晶合金(Wsn=0.619）室温组织（α＋β）共晶α(黑色)β(白色)（2）共晶合金(Ws

3、n=0.619）室温组织（α＋β）共晶（2）共晶合金(Wsn=0.619）两相的相对含量：(c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.（3）亚共晶合金(Wsn=0.3）室温组织α初＋βⅡ+(α＋β)共晶M2E剩余液相:WL=M2/ME=(30-19)/(61.9-19)=25.7%1（3）亚共晶合金(Wsn=0.3）室温组织α初＋βⅡ+(α＋β)共晶(α＋β)共晶α初晶βⅡ(c)2003Brooks

4、/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.（4）过共晶合金(Wsn=0.7）室温组织β初＋αⅡ+(α＋β)共晶（4）过共晶合金(Wsn=0.7）室温组织β初＋αⅡ+(α＋β)共晶组织组成物与组织图组织组成物与相组成物的区别：组织组成物：具有清晰轮廓的独立组成部分，指形态。相组成物：具有确定的成分及结构，没有形态的概念。例如：亚共晶合金(Wsn=0.3）室温组织:α初,βⅡ,(α＋β)共晶相组成：α，β(α＋β)共晶α初晶β

5、Ⅱ组织图：用组织组成物填写的相图。组织组成物与组织图组织组成物相对量的计算：杠杆定律。组织组成物与组织图组织组成物的相对含量：（以Wsn=0.5的合金为例）组织组成物：α初+βⅡ+(α＋β)共晶Ⅱ相组成物相对量的计算：杠杆定律。组织组成物与组织图两相组成物的相对含量：（以Wsn=0.5的合金为例）相组成物：α＋β共晶组织及其形成机理共晶体的形态：两相交替分布。层片状（a)、棒状(纤维状)(b)、球状（c）、针状（d）、螺旋状（e）等。共晶组织及其形成机理（1）粗糙－粗糙界面：金属-金属型金属-金属间化合物型简单规则形态：层片状（一般情况）、棒状(纤维状)

6、、球状（一相数量明显少于另一相）3共晶组织及其形成机理共晶体的形成(以片状为例）：成分互惠－交替形核片间搭桥－促进生长两相交替分布（共晶组织）3共晶组织及其形成机理（2）粗糙－平滑界面：金属-非金属型具有不规则或复杂组织形态.1）由于两相微观结构不同，所需动态过冷度不同，金属相任意长大，另一相在其间隙长大。可得到针状、螺旋状、树枝状共晶体。2）由于两相晶体结构不同，呈非等温界面。3共晶组织及其形成机理（2）粗糙－平滑界面：金属-非金属型具有不规则或复杂组织形态.3共晶组织及其形成机理（2）平滑－平滑界面：非金属-非金属型一般认为具有不规则或复杂组织形态.

7、3共晶组织及其形成机理（4）初生晶的形态：金属固溶体：粗糙界面－树枝状；非金属相：平滑界面－规则多面体。4共晶系合金的非平衡凝固和组织（1）伪共晶：共晶成分附近的非共晶合金所得到的完全共晶组织。（2）离异共晶：成分位于共晶线上两端点附近的合金形成的两相分离的共晶组织。4共晶系合金的非平衡凝固和组织（1）伪共晶①伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。②形成原因：位于共晶点附近的合金成分进行不平衡结晶。12αβ4共晶系合金的非平衡凝固和组织（1）伪共晶伪共晶区具有不同的形状（对称或偏移）（下图）。4共晶系合金的非平衡凝固和组织（1）伪共晶伪共晶区的

8、形状与共晶两相的结晶速度有关。二相结晶速度接近，同时结晶形成伪共晶组织，伪共晶区