相图 Phase diagram 一单元、二元、三元相图 相图：是一个材料系统在不同的化学成分、温度、压力条 件下所处状态的图形表示，也称为状态图。由于相图都是 在平衡条件（极缓慢冷却）下测得的，相图也称为平衡 (状态)相图，是在一定温度、压力和成分条件下热力学 最稳定、吉布斯自由能最低的状态 气相 教相私 1538℃ 1500 &FbCG】 100 Fe(FCC)139Fc 92% a+0 500 u-Fe(BCC) 10100 1010°109 Cu 10 压力atm) 纯Fe相图（温度-压力） C-Ag相图（温度-成分） 三元相图（温度-成分） 海南大学材料科学写工程基础电子教案
纯Fe相图（温度-压力） Cu-Ag相图（温度-成分） 三元相图（温度-成分） 相图：是一个材料系统在不同的化学成分、温度、压力条 件下所处状态的图形表示，也称为状态图。由于相图都是 在平衡条件（极缓慢冷却）下测得的，相图也称为平衡 （状态）相图，是在一定温度、压力和成分条件下热力学 最稳定、吉布斯自由能最低的状态 海南大学材料科学与工程基础电子教案
相图 Phase diagram 一单元、二元、三元相图 ,单组元相图：成分单一的纯物质，由于没有成分的变 化，一般采用温度-压力相图 >合金相图：对于常用的合金相图，因为压力的影响很 小（常规定1个大气压)，不再把压力当作变量考虑，而 采用温度-成分相图 10 气相 教私 2000 538G /&-FeBCC) 1000 rc05r℃ 912 500 u-Fe(BCC) 10 l0 压力〔atn) 纯Fe相图（温度-压力） Cu-Ag相图（温度-成分） 三元相图（温度成分） 海南大学材料科学写工程基础电子教案
Ø单组元相图：成分单一的纯物质，由于没有成分的变 化，一般采用温度-压力相图 Ø合金相图：对于常用的合金相图，因为压力的影响很 小（常规定1个大气压），不再把压力当作变量考虑，而 采用温度-成分相图 纯Fe相图（温度-压力） Cu-Ag相图（温度-成分） 三元相图（温度-成分） 海南大学材料科学与工程基础电子教案
相图提供的信息 √某一成分的合金，在一定温度下，所处的状态、相组成 √合金在冷却过程中，发生了哪些反应或转变，以及其开 始与终了温度 √一定成分的合金，在室温下具有什么样的平衡组织，可 以根据组织与性能的关系，预测材料的性能 √相图与材料的加工工艺性能（如 1000 962℃ 流动性)存在一定的对应关系 900 a 2+ √在新材料研发、材料加工过程 780 600 a+0 中，都起着十分重要的作用 500 10203000607000 A度1 Cu-Ag相图（温度-成分） 海南大学材料科学写工程基础电子教案
ü 某一成分的合金，在一定温度下，所处的状态、相组成 ü 合金在冷却过程中，发生了哪些反应或转变，以及其开 始与终了温度 ü 一定成分的合金，在室温下具有什么样的平衡组织，可 以根据组织与性能的关系，预测材料的性能 ü 相图与材料的加工工艺性能（如 流动性）存在一定的对应关系 ü 在新材料研发、材料加工过程 中，都起着十分重要的作用 Cu-Ag相图（温度-成分） 海南大学材料科学与工程基础电子教案
研究相图的意义 √研制、开发新材料，确定材料成分 √利用相图指定材料生产和处理工艺 √利用相图分析平衡态的组织和推断不平衡态可能的组织变化 √利用相图与性能关系预测材料性能 √利用相图进行材料生产过程中的故障分析 组织结构 相图 加工处理 特性 性能 海南大学材料科学与工程基础电子教案
ü 研制、开发新材料，确定材料成分 ü 利用相图指定材料生产和处理工艺 ü 利用相图分析平衡态的组织和推断不平衡态可能的组织变化 ü 利用相图与性能关系预测材料性能 ü 利用相图进行材料生产过程中的故障分析 组织结构 加工处理 特性 性能 相图 海南大学材料科学与工程基础电子教案
区域熔炼 随着科技的发展，要求有很高纯度的金属，如半 导体材料锗和硅，要求纯度达99.999999%以上， 一般的化学方法难以达到。 培区() 固体，=】 固体() Ks Cs C 培区移动方向 蛋度 C与C分 别表示杂 质在液相 和固相中 的浓度 C Cn C(B)M CBIN 1k1 传)1t 海南大学材料科学基础电子教案
区域熔炼 随着科技的发展，要求有很高纯度的金属，如半 导体材料锗和硅，要求纯度达99.999999%以上， 一般的化学方法难以达到。 l s s C C K Cs与Cl分 别表示杂 质在液相 和固相中 的浓度