第四章 三元合金相图ppt课件.ppt

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1、第四章三元合金相图1第一节三元合金相图的表示方法一、成分三角形（浓度三角形）在三元相图中，通常采用等边三角形表示成分，这种三角形通常称为成分三角形（或浓度三角形）。图中O合金所含A、B、C三个组元的浓度分别为a%A、b%B、c%C。2等边三角形的三个顶点，分别表示A、B、C三个纯组元。等边三角形的三条边AB、BC、CA，分别表示A-B、B-C、C-A简单二元合金的浓度坐标。凡是位于三角形边上的合金，都是二元合金。位于等边三角形内任意一点的合金，都是三元合金。3有网格的成分三角形实际三元相图的成分三角形有时会标

2、上网格。一般均沿顺时针（有时也沿逆时针）一个方向标注组元的浓度。4其它的成分三角形（1）等腰成分三角形等腰成分三角形当三元系中某一组元含量较少，而另两个组元含量较多时，合金成分点将靠近等边三角形的某一边。可将成分三角形两腰放大，成为等腰三角形。左图中，由于成分点O靠近底边，所以在实际应用中只取等腰梯形部分即可。5（2）直角成分三角形当三元系成分以某一组元为主、其它两个组元成分很少时，合金成分点将靠近等边三角形某一顶角。若采用直角坐标表示成分，则可使该部分相图清楚地表示出来。例如，左图中的P点是成分为wMn=0

3、.8%，wSi=0.6%，余量为Fe的合金。6二、在成分三角形中具有特定意义的直线（一）平行于三角形某一条边的直线凡成分位于该线上的合金，其所含的、由这条边对应顶点所代表的组元的含量为一定值。含B组元相等的直线平行于AC的直线上的P与Q合金所含B组元的数量相等（b%B），但是，它们所含A与C组元的数量不同。7（二）通过三角形顶点的任一直线凡成分位于该直线上的三元合金，其所含的、由另两个顶点所代表的两组元的量之比是恒定的。A%/C%=常数的直线BD线上的合金E与F，分别含A、C两个组元的浓度比值保持不变，即(A

4、%/C%)E=Ba1/Bc1=Ba2/Bc2=(A%/C%)F=(A%/C%)D=CD/AD=常数89第二节三元系平衡相的定量法则一、直线法则和杠杆定律成分为P点的合金分解为、两相。直线法则（共线法则）：三元合金在两相平衡时，合金的成分点和两个平衡相的成分点必定在同一条直线上。三元相图的两相区中两平衡相成分点的连线称为共轭线。10成分为P点的合金分解为、两相。设相和相的成分点分别为和，根据直线法则，、P、三点必在同一直线上。然后应用杠杆定律计算平衡两相的相对量。%=P/100

5、%%=P/100%11规律：当给定合金在一定温度下处于两相平衡状态时，若其中一相的成分给定，则根据直线法则，另一相的成分点必定位于两个已知成分点的延长线上。若两个平衡相的成分点已知，合金的成分点必然位于两个已知成分点的连线上。12二、重心法则成分为R点的合金分解为、、三相。三元相图的重心法则当一个三元合金R分解为三个不同成分的平衡相、和时，合金成分点R必定位于△的重心（三相的质量重心，不是三角形的几何重心）位置上。、和三个相的质量分数可以按以下公式进行计算：%=Rd/d

6、100%；%=Re/e100%；%=Rf/f100%这就是三元系的重心法则（重心定律）。13成分为R点的合金分解为、、三相。三元相图的重心法则d点相当于、两相混合物的成分点，当计算出相含量后，、两相的含量也可以利用—作杠杆进行计算。%=Rd/d100%%=d/(1-%)=d/R/d100%%=d/(1-%)=d/R/d100%14第三节三元匀晶相图一、相图分析三个组元在液态及固态均无限溶解的相图称为三元匀晶相图。15B

7、CA16BCA液相面固相面单相区：L、LL+双相区：L＋17三元匀晶相图的空间模型18BCAt1t2二、三元固溶体合金的结晶过程LL→t1t219三元匀晶相图及合金的凝固20三元固溶体在结晶过程中液、固相成分的变化固溶体合金结晶过程的蝴蝶形规律21BCA三、等温截面（水平截面）22三元匀晶相图的等温截面合金O在t1温度下固相和液相L的含量分别为：w=nO/mn100%wL=mO/mn100%23类型一：四、变温截面（垂直截面）CDLL+BCAD24类型二：FEBCAFELL+252

8、6变温截面与二元匀晶相图的区别两者成分坐标的含义不同。变温截面两相区的形状与二元匀晶相图的不同。当变温截面中的纵坐标不是纯组元时，液相线与固相线不闭合。变温截面中的液相线和固相线不代表相图中合金的液相和固相的平衡成分随温度变化的轨迹，不能根据液相线和固相线应用直线法则和杠杆定律计算相的含量。27五、投影图液相面投影图固相面投影图匀晶相图投影图28第四节三元共晶相图一、组元在固态完全不溶的共晶相图（一