三元相图(2)VIP免费

三元相图1.三元相图基础2.固态互不溶解的三元共晶相图3.固态有限互溶的三元共晶相图4.两个共晶型二元系和一个均晶型二元系构成的三元相图5.包共晶型三元系相图6.具有四相平衡包晶转变的三元系相图7.形成稳定化合物的三元系相图8.三元相图举例概要工业上应用的金属材料多半是由两种以上的组元构成的多元合金，陶瓷材料也往往含有不止两种化合物。由于第三组组元或第四组元的加入，不仅引起组元之间溶解度的改变，而且会因新组成相的出现致使组织转变过程和相图变得更加复杂。因此，为了更好地了解和掌握各种材料的成分、组织和性能之间的关系。除了了解二元相图之外，还需掌握三元甚至多元相图的知识。而三元以上的相图却又过于复杂，测定和分析深感不便，故有时常将多元系作为伪三元系来处理，因此用得较多的是三元相图。三元相图与二元相图比较。组元数增加了一个，即成分变量为两个，故表示成分的坐标轴应为两个，需要用一个平面来表示，再加上一个垂直该成分平面的温度坐标轴，这样三元相图就演变成一个在三维空间的立体图形。这里，分隔每一个相区的是一系列空间曲面，而不是平面曲线。要实测一个完整的三元相图，工作量很繁重，加之应用立体图形并不方便。因此，在研究和分析材料时，往往只需要参考那些有实用价值的截面图和投影图，即三元相图的各种等温截面、变温截面及各相区在浓度三角形上的投影图等。立体的三元相图也就是由许多这样的截面和投影图组合而成的。本章主要讨论三元相图的使用，着重于截面图和投影图的分析。1三元相图基础三元相图与二元相图的差别，在于增加了一个成分变量。三元相图的基本特点为：（1）完整的三元相图是三维的立体模型。（2）三元系中可以发生四相平衡转变。由相律可以确定二元系中的最大平衡相数为3，而三元系中的最大平衡相数为4。三元相图中的四相平衡区是恒温水平面。（3）除单相区及两相平衡区外，三元相图中三相平衡区也占有一定空间。根据相律得知，三元系三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是变温过程，反映在相图上，三相平衡区必将占有一定空间，不再是二元相图中的水平线。1三元相图成分表示方法二元系的成分可用一条直线上的点来表示；表示三元系成分的点则位于两个坐标轴所限定的三角形内，这个三角形叫做成分三角形或浓度三角形。常用的成分三角形是等边三角形，有时也用直角三角形或等腰三角形表示成分。1．等边成分三角形图8.1为等边三角形表示法，三角形的三个顶点A，B，C分别表示3个组元，三角形的边AB，BC，CA分别表示3个二元系的成分坐标，则三角形内的任一点都代表三元系的某一成分。2．等边成分三角形中的特殊线在等边成分三角形中有下列具有特定意义的线：（1）凡成分点位于与等边三角形某一边相平行的直线上的各三元相，它们所含与此线对应顶角代表的组元的质量分数相等。（2）凡成分点位于通过三角形某一顶角的直线上的所有三元系，所含此线两旁的另两顶点所代表的两组元的质量分数的比值相等。设等边三角形各边长为100％，依AB，BC，CA顺序分别代表B，C，A三组元的含量。由S点出发，分别向A，B，C顶角对应边BC，CA，AB引平行线，相交于三边的a,b，c点。根据等边三角形的性质，可得：Sa+Sb+Sc=AB=BC=CA=100%,其中Sc=Ca=wA%,Sa=Ab=wB%,Sb=Bc=wC%,于是Ca,Ab,Bc线段分别代表S相中三组元A，B，C的各自质量分数。反之，如已知3个组元质量分数时，也可求出S点在成分三角形中的位置。2三元相图的空间模型包含成分和温度变量的三元合金相图是一个三维的立体图形。图8.2是一种最简单的三元相图的空间模型。A，B，C3种组元组成的浓度三角形和温度轴构成了三柱体的框架，a，b，c三点分别表明A，B，C3个组元的熔点。由于这3个组元在液态和固态都彼此完全互溶，所以3个侧面都是简单的二元匀晶相图。在三棱柱体内，以3个二元素的液相线作为边缘构成的向上凸的空间曲面是三元系的液相面。以3个二元系的固相线作为边缘构成的向下凹的空间曲面是三元系的固相面，它表示不同成分的合金凝固终了的温度。液相面以上的区域是液相区，固相面以下的区域是固相区，中间区域如图中O成分三元系在与液相面和固相面交点1和2所代表的...