固相成分沿固相线变化。 ·成分变化是通过原子扩散完成的。当合金冷却到3时，最后一滴L3成分的液 体也转变为固溶体，此时固溶体的成分又变回到合金成分α3上来。 ●液固相线不仅是相区分界线也是结品时两相的成分变化线：匀品转变是变洱 转变。 (3)杠杆定律 ·处于两相区的合金，不仅由相图可知道两平衡相的成分，还可用杠杆定律求出 两平衡相的相对重量 ●现以C-Ni合金为例推导杠杆定律： a)确定两平衡相的成分： i设合金成分为x,过x做成分垂线。 ⅱ.在成分垂线相当于温度t的0点作水平线，其与液固相线交点a、b 所对应的成分x、x2即分别为液相和固相的成分。 b)确定两平衡相的相对重量： 1.设合金的重量为1，液相重量为QL,固相重量为Qα。 i.则有：QL+Qa=1 ⅲ解方程组得Q=: 路 i.式中的x2-xx2-xlx-xl即为相图中线段x2(ob).xlx2(ab)、xlao) 的长度。因此两相的相对重量百分比为 是出 8装出 V.两相的重量比为： 是曾起w=0西 c)上式与力学中的杠杆定律完全相似，因此称之为杠杆定律。 1即：合金在某一温度下，两平衡相的重量比一与各自相区距离较远 的成分线段之比。 ●特点： )在杠杆定律中，杠杆的支点一一合金的成分，杠杆的端点一一所求的 两平衡相（或两组织组成物）的成分 b)杠杆定律只适用于两相区。 6/19
6 / 19 固相成分沿固相线变化。 ⚫ 成分变化是通过原子扩散完成的。当合金冷却到 t3 时，最后一滴 L3 成分的液 体也转变为固溶体, 此时固溶体的成分又变回到合金成分 3 上来。 ⚫ 液固相线不仅是相区分界线, 也是结晶时两相的成分变化线；匀晶转变是变温 转变。 （3）杠杆定律 ⚫ 处于两相区的合金，不仅由相图可知道两平衡相的成分，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： a) 确定两平衡相的成分： i. 设合金成分为 x，过 x 做成分垂线。 ii. 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。 b) 确定两平衡相的相对重量: i. 设合金的重量为 1，液相重量为 QL，固相重量为 Q。 ii. 则有： QL + Q =1 QL x1 + Q x2 =x iii. 解方程组得 2 L 2 1 1 a 2 1 x - x Q = x - x x - x Q = x - x iv. 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。 因此两相的相对重量百分比为 2 1 2 1 1 2 L α xx ob Q x x ab x x ao Q x x ab = = = = v. 两相的重量比为： 2 1 2 1 ( ) L L Q xx ob Q x x Q xx Q x x ao = = = 或 c) 上式与力学中的杠杆定律完全相似，因此称之为杠杆定律。 i. 即：合金在某一温度下， 两平衡相的重量比==与各自相区距离较远 的成分线段之比。 ⚫ 特点： a) 在杠杆定律中， 杠杆的支点——合金的成分，杠杆的端点——所求的 两平衡相（或两组织组成物）的成分 b) 杠杆定律只适用于两相区
(4)枝品偏析 ·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N),后结晶的枝品间含有较多的低熔 点元素（如Cu-Ni合金中的Cu。 ·在一个枝品范围内或一个品粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析。 ·影响因素： )冷却速度：冷速越大，枝品偏析越严重。 b)液固相线的间距：液固相线间距越大，枝晶偏析越严重。 c)枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能。 ●消除办法：扩散退火 a)一种将铸件加热到周相线以下100-200℃长时间保温，以使原子充分扩 散、成分均匀，消除枝品偏析的热处理工艺。 (二)二元共品相图 ·当两组元在液态下完全互溶，在固态下有限互溶，并发生共品反应时所构成的 相图称作共品相图。以PbS相图为例进行分析。 (1)相图分析（点、线、区） ·相 a)L、a、B三种相，a是溶质Sn在Pb中的固溶体，B是溶质Pb在 Sn中的固溶体。 ·相区 a)三个单相区：L、a、B b)三个两相区：L+a、L+B、a+B C)一个三相区：即水平线CED ·液固相线 a)液相线AEB,固相线ACEDB,A、B分别为Pb、Sn的熔点。 ·固溶线 a溶解度点的连线称固溶线 b)CF线Sn在Pb中的周溶线 c)DG线Pb在Sn中的固溶线 )溶解度随温度降低而下降 ●共品线 a)水平线CED叫做共品线 7/19
7 / 19 （4）枝晶偏析 ⚫ 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)。 ⚫ 在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析。 ⚫ 影响因素： a) 冷却速度：冷速越大，枝晶偏析越严重。 b) 液固相线的间距：液固相线间距越大，枝晶偏析越严重。 c) 枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能。 ⚫ 消除办法：扩散退火 a) 一种将铸件加热到固相线以下 100-200℃长时间保温,以使原子充分扩 散、成分均匀，消除枝晶偏析的热处理工艺。 （二）二元共晶相图 ⚫ 当两组元在液态下完全互溶，在固态下有限互溶,并发生共晶反应时所构成的 相图称作共晶相图。 以 Pb-Sn 相图为例进行分析。 （1）相图分析（点、线、区） ⚫ 相 a) L、、 三种相, 是溶质 Sn 在 Pb 中的固溶体， 是溶质 Pb 在 Sn 中的固溶体。 ⚫ 相区 a) 三个单相区： L、、 b) 三个两相区： L+、L+、 + c) 一个三相区：即水平线 CED ⚫ 液固相线 a) 液相线 AEB, 固相线 ACEDB，A、B 分别为 Pb、Sn 的熔点。 ⚫ 固溶线 a) 溶解度点的连线称固溶线 b) CF 线 Sn 在 Pb 中的固溶线 c) DG 线 Pb 在 Sn 中的固溶线 d) 溶解度随温度降低而下降 ⚫ 共晶线 a) 水平线 CED 叫做共晶线