53二元相图的基本类型和分析 53.1均晶相图( Isomorphous phase diagram) ●凡二元系中两个组元在液态、固态下能无限互溶 时,该相图称为匀晶相图。 等属成元合金中,CuNi、CuAu、AuAg及WMo 此类 现以Cu-N合金相图为例进行分析。 1.相图分析 图55为Cu-N合金的均晶相图。 图中只有两条平衡曲线,上边的曲线A1B称为液 相线,它是不同成分的CuN合金冷却时开始结晶或 加热时结束熔化的温度连结线。 2020年9月 复旦大学材料科学系
2020年9月 复旦大学材料科学系 17 ● 凡二元系中两个组元在液态、固态下能无限互溶 时，该相图称为匀晶相图。 二元合金中，Cu-Ni、Cu-Au、Au-Ag及W-Mo 等属此类。 现以Cu-Ni合金相图为例进行分析。 1. 相图分析 图5-5为Cu-Ni合金的均晶相图。 图中只有两条平衡曲线，上边的曲线Al1B称为液 相线，它是不同成分的Cu-Ni合金冷却时开始结晶或 加热时结束熔化的温度连结线。 5.3 二元相图的基本类型和分析 5.3.1 均晶相图（Isomorphous phase diagram）
下边的曲线AaB称为固相线,它是不同成分的 Cu-N合金冷却时结晶结束或加热时开始熔化的温度 连结线。 工 B 时间 (b) (a)相转变曲线(b)时间-温度冷却曲线 图55C1-Ni合金均晶相图 2020年9月 复旦大学材料科学系
2020年9月 复旦大学材料科学系 18 图5-5 Cu-Ni合金均晶相图 下边的曲线Aa4B称为固相线，它是不同成分的 Cu-Ni合金冷却时结晶结束或加热时开始熔化的温度 连结线。 （a）相转变曲线 （b）时间-温度冷却曲线
相图中左轴A点为Cu的熔点(1083℃),右轴B 点为Ni的熔点(1453℃)。 液相线以上的区域为液相区L相,固相线以下的区 域为固相区a相,液相线与固相线之间的区域为液、固 两相区L+a相。 2.合金的结晶过程 以成分为的合金为例,讨论其结晶过程。 当合金从高温液态缓慢冷却至液相线t1临界点时, 从液相中开始结晶出固溶体a相,此时a相含量为a1o 随温度的下降,a相含量不断增多,L相含量不断减少。 2020年9月 复旦大学材料科学系
2020年9月 复旦大学材料科学系 19 相图中左轴A点为Cu的熔点（1083℃），右轴B 点为Ni的熔点（1453℃）。 液相线以上的区域为液相区L相，固相线以下的区 域为固相区α相，液相线与固相线之间的区域为液、固 两相区L+α 相。 2. 合金的结晶过程 以成分为I的合金为例，讨论其结晶过程。 当合金从高温液态缓慢冷却至液相线t1临界点时， 从液相中开始结晶出固溶体α相，此时α 相含量为α1。 随温度的下降，α 相含量不断增多，L相含量不断减少
当温度冷却至t2,a相含量为a2,L相含量为2; 当最后一滴的液相转变为固溶体时,结晶结束,此 时a相含量为a4 结晶过程中,液相含量沿液相线1+2一变 化,固溶体含量沿固相线a1→a2→a3→a4,由低含 镍量向高镍量变化。 在结晶过程中,液相和固相的含量比还步变化, 在缓慢冷却过程中,不同含量的液相与液相、液相与 固相、以及前后析出的固相与固相间,原子得到充分 的扩散和迁移,最后变成纯固相 2020年9月 复旦大学材料科学系
2020年9月 复旦大学材料科学系 20 当温度冷却至t2，α 相含量为α2，L相含量为l2； 当最后一滴l4的液相转变为固溶体时，结晶结束，此 时α 相含量为α4。 结晶过程中，液相含量沿液相线l1→l2→l3→l4变 化，固溶体含量沿固相线α1→ α2→ α3 → α4，由低含 镍量向高镍量变化。 在结晶过程中，液相和固相的含量比逐步变化， 在缓慢冷却过程中，不同含量的液相与液相、液相与 固相、以及前后析出的固相与固相间，原子得到充分 的扩散和迁移, 最后变成纯固相α
532二元共晶相图( Binary eutectic phase diagran ●两个组元在液态下无限互溶、固态下有限互溶且 发生共晶反应时,该相图称为二元共晶相图。 Pb-Sn、AgCu、A1-Si、Sb-Sn等二元合金属 此类。现以Pb-Sn合金为例进行显微组织和成分分析。 1.相图分析 ●相及相区 图56是二元共晶Pb-Sn相图。相图中TA是Pb的 熔点:327℃,TB是Sn的熔点:232℃。 相图中有a、B、L三个单相区。a相是以Pb为溶 剂、Sn为溶质的有限固溶体;β相是以Sn为溶剂、 Pb为溶质的有限固溶体 2020年9月 复旦大学材料科学系 21
2020年9月 复旦大学材料科学系 21 ● 两个组元在液态下无限互溶、固态下有限互溶且 发生共晶反应时，该相图称为二元共晶相图。 Pb-Sn、Ag-Cu、Al-Si、Sb-Sn等二元合金属 此类。现以Pb-Sn合金为例进行显微组织和成分分析。 1. 相图分析 ● 相及相区 图5-6是二元共晶Pb-Sn相图。相图中TA是Pb的 熔点：327 ℃, TB是Sn的熔点：232 ℃。 相图中有α、β、L三个单相区。α相是以Pb为溶 剂、Sn为溶质的有限固溶体；β相是以Sn为溶剂、 Pb为溶质的有限固溶体。 5.3.2 二元共晶相图(Binary eutectic phase diagram)