第四章二元合金相图 与合金凝固 本章主要内容:合金相与组织形成的规 律,特别是成分、温度对相与组织的影 响规律。合金相图是重要研究工具 相图:合金结晶过程的简明图解,反映 不同成分合金在不同温度下所存在的相 及其相平衡关系,以了解合金在温度变 化时的相变过程及组织形成的规律。是 分析合金组织、确定热加工工艺、预泱 材料性能的依据
第四章 二元合金相图 与合金凝固 • 本章主要内容：合金相与组织形成的规 律，特别是成分、温度对相与组织的影 响规律。合金相图是重要研究工具。 • 相图：合金结晶过程的简明图解，反映 不同成分合金在不同温度下所存在的相 及其相平衡关系，以了解合金在温度变 化时的相变过程及组织形成的规律。是 分析合金组织、确定热加工工艺、预测 材料性能的依据
§4.1概述 二元合金相图的表示方法 ·二元合金相图通常用温度、成分两个坐 标表示。纵坐标表示温度,横坐标表示 成分 合金成分一般用重量百分数(w%)和 原子百分数(at%)表示 表象点
§4.1 概述 一、二元合金相图的表示方法 • 二元合金相图通常用温度、成分两个坐 标表示。纵坐标表示温度，横坐标表示 成分。 • 合金成分一般用重量百分数（wt%）和 原子百分数（at%）表示 • 表象点
二、二元合金相图的建立 用热分析法建立Cu-N二元合金相图为例: 配制不同成分的合金;测定其冷却曲线, 确定临界点;将各临界点标注在温度-成 分坐标系中,并将意义相同的点用曲线 连接 注意:冷速要慢;纯金属冷却曲线出现 平台;临界点连线为相界线,分割区域 为相区;由成分、温度可确定相状态
二、二元合金相图的建立 • 用热分析法建立Cu-Ni二元合金相图为例： 配制不同成分的合金；测定其冷却曲线， 确定临界点；将各临界点标注在温度-成 分坐标系中，并将意义相同的点用曲线 连接。 • 注意：冷速要慢；纯金属冷却曲线出现 平台；临界点连线为相界线，分割区域 为相区；由成分、温度可确定相状态
相仹 相律:合金系在平衡状态下,系统的自 由度(f)与组元数(C)和平衡相数(P)之 间关系的定律。f=C-P+2 ·自由度:保持合金系相的数目不变条件 下,可独立改变的影响合金状态的内部 及外界因素的数目 在恒压下,f=C-P+1,对二元系,C=2, 则f=3-P,可知:f=0,P=3,平衡相最大 为3;P=3,f=0温度、相成分一定;P=2, f=1,温度或相的成分可变,但只有一个独 立变量;P=1;f2,温度和相成分均可 独立改变
三、相律 • 相律：合金系在平衡状态下，系统的自 由度（f）与组元数(C)和平衡相数(P)之 间关系的定律。 f =C-P+2 • 自由度：保持合金系相的数目不变条件 下，可独立改变的影响合金状态的内部 及外界因素的数目。 • 在恒压下，f =C-P+1，对二元系，C=2, 则f =3-P，可知： f =0，P=3,平衡相最大 为3；P=3，f=0,温度、相成分一定；P=2， f=1,温度或相的成分可变，但只有一个独 立变量；P=1；f=2，温度和相成分均可 独立改变
四、杠杆定律 杠杆定律:用来确定二相平衡时,两平 衡相的成分和相对量 1确定两平衡相成分的方法 2确定两平衡相相对量的方法: W1·ar=Wa·rb或 WI/War b/ar 注意:杠杆定律只适用于两相区
四、杠杆定律 • 杠杆定律：用来确定二相平衡时，两平 衡相的成分和相对量。 1.确定两平衡相成分的方法 2.确定两平衡相相对量的方法： WL • a r = Wa • r b 或 WL / Wa= r b/ a r 注意：杠杆定律只适用于两相区