42.2.2杠杆定律 处于两相区的合金,不仅由相图可知道任一成分的合金在 两相区任一温度下两平衡相的成分,还可用杠杆定律求出两平 衡相的相对重量。 现以Cu-Ni合金为例推导杠杆定律 ①确定两平衡相的成分:设合金成分为X,过x做成分垂线。 在成分垂线相当于温度t的0 L 点作水平线,其与液固相线 交点a、b所对应的成分x1、x2 Li+ a 即分别为液相和固相的成分 x x .2 B
4.2.2.2 杠杆定律 处于两相区的合金，不仅由相图可知道任一成分的合金在 两相区任一温度下两平衡相的成分，还可用杠杆定律求出两平 衡相的相对重量。 现以Cu-Ni合金为例推导杠杆定律： ① 确定两平衡相的成分：设合金成分为x，过x做成分垂线。 在成分垂线相当于温度t的o 点作水平线，其与液固相线 交点a、b所对应的成分x1、x2 即分别为液相和固相的成分。 1 2 t
②确定两平衡相的相对重量 设合金的重量为1,液相重量为Q1,固相重量为Qno 则Q Qx1+Q。X2=X 解方程组得 X -X Cu XI X x2 X-X 2 式中的x2x、x2x1、xx1即为相图中线段x2(Ob)、 x1x2(ab)、xx(ao)的长度
则 QL + Q =1 QL x1 + Q x2 =x 解方程组得 2 1 1 2 1 2 x x x x Q x x x x Q α L − − = − − = 式中的x2 -x、x2 -x1、x-x1即为相图中线段xx2 (ob)、 x1x2 (ab)、 x1x(ao)的长度。 ② 确定两平衡相的相对重量 设合金的重量为1，液相重量为QL，固相重量为Q
因此两相的相对重 量百分比为: xx ob xx, ab XX C , ab 0c杜烹的 两相的重量比为: er x ob 2(=)或Q1·x1x=Q2·x 0
因此两相的相对重 量百分比为： ab ao x x x x Q ab ob x x x x QL = = = = 1 2 1 1 2 2 两相的重量比为： L 1 2 1 L 2 ) Q x x Q xx ao ob ( x x xx Q Q = = = 或
上式与力学中的杠杆定律完全相似,因此称之为杠杆定律。即 合金在某温度下两平衡相的重量比等于该温度下与各自相区距离 较远的成分线段之比。 在杠杆定律中,杠杆的支点是合金的成分,杠杆的端点是所求 的两平衡相(或两组织组成物)的成分。 杠杆定律只适用于两相区(或两种组织组成物)。 例(如图) L 0.53-0.45 45%Ni 100%=61.5% 1300 0.58-0.45 0.58-0.53 100%=38.5% 0.58-0.45 0 53%Nt t00% 1009
上式与力学中的杠杆定律完全相似，因此称之为杠杆定律。即 合金在某温度下两平衡相的重量比等于该温度下与各自相区距离 较远的成分线段之比。 在杠杆定律中，杠杆的支点是合金的成分，杠杆的端点是所求 的两平衡相（或两组织组成物）的成分。 杠杆定律只适用于两相区（或两种组织组成物）。 例（如图） 100% 61.5% 0.58 0.45 0.53 0.45 = − − Q = 100% 38.5% 0.58 0.45 0.58 0.53 = − − QL =
4.2.3固溶体的非平衡结晶与微观偏析 合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体。但实际冷 速较快,结晶时固相中的原子来不及扩散,使先结晶出的枝晶轴含有较多的 高熔点元素(如Cu-N合金中的N),后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素 (如Cu-N合金中的cu) 如果将各温度下固溶体和液相的平均成分点分别连接成线,则该线分别称 为固相平均成分线和液相平均成分线。 (@) 均匀化退火后 g(%) 固溶体在不平衡凝固时液、固两相的成分变化及组织变化示意图
4.2.3 固溶体的非平衡结晶与微观偏析 合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体。但实际冷 速较快，结晶时固相中的原子来不及扩散，使先结晶出的枝晶轴含有较多的 高熔点元素（如Cu-Ni合金中的Ni）, 后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素 (如Cu-Ni合金中的Cu)。 如果将各温度下固溶体和液相的平均成分点分别连接成线，则该线分别称 为固相平均成分线和液相平均成分线。 固溶体在不平衡凝固时液、固两相的成分变化及组织变化示意图