第三章 共晶相图及其结晶VIP免费

(1)24/12/26176532894第五节共晶相图及其合金的结晶•共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。LE==αM+βN•共晶相图：具有共晶转变特征的相图。液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。•共晶组织：共晶转变产物。（是两相或多相的机械混合物）•Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Cu、Pb-Bi等合金系相图都是二元共晶相图βαL(2)24/12/26176532894一、相图分析液相线:AEB；固相线:ACEDB固溶体溶解度线：FC,GD共晶线：CED水平线；共晶点：E点EABCDFG相区：单相区：L、α、β两相区：L+α、L+β、α+β三相区：L+α+β共晶转变式：LEαM+βN(3)24/12/26176532894二、共晶系合金的平衡凝固和组织（一）端部固溶体合金结晶过程：Lα(匀晶)αβⅡ(脱溶)室温组织：α+βⅡ(4)24/12/26176532894（二）共晶合金(ωSn=0.619)结晶过程：Lα+βαβⅡβαⅡ室温组织：共晶体（共晶组织）：(α+β)共(5)24/12/26176532894EABCDFGⅠ冷却曲线结晶过程示意图E:共晶点(包含共晶的成分与温度)共晶转变式：LE→αC+βD共晶成分(6)24/12/26176532894β实际转变过程复杂：注意：(1)共晶转变产物(α+β)多相邻间隔协同长大，称为共晶体或共晶组织；(2)共晶体中随后析出的二次相多依附于原共晶体生长，故往往观察不到。αC→αF+βGEABCDFGⅠLLEαC+βDLEαF+βGβD→βG+αF(7)24/12/26176532894（三）亚共晶合金结晶过程：Lα初Lα+βαβⅡβαⅡ室温组织：α初+(α+β)共+βⅡ亚共晶成分：C~E亚共晶转变式：L→αc+(αC+βD)先共晶相共晶体(组织)(8)24/12/26176532894（四）过共晶合金结晶过程：Lβ初Lα+βαβⅡβαⅡ室温组织：β初+(α+β)共+αⅡ过共晶成分：E~D过共晶转变式：βD+(αC+βD)先共晶相共晶组织(9)24/12/26176532894（五）合金的组织构成亚共晶合金：α+β成分在F~G之间的合金均由α+β相构成；但不同合金中两相的形成过程与形貌各不相同。共晶合金与过共晶合金呢？(α先共晶和α共晶)(βⅡ和β共晶)EABCDFG(10)24/12/26176532894各成分合金的组织构成EABCDFGα先共晶+βⅡ+(α+β)共晶β先共晶+αⅡ+(α+β)共晶(α+β)共晶αⅠ+βⅡβⅠ+αⅡαⅠ(11)24/12/26176532894三、共晶组织及其形成机理•基本特征：两相交替排列•分类：粗糙-粗糙界面（金属-金属型）共晶粗糙-平滑界面（金属-非金属型）共晶平滑-平滑界面（非金属-非金属型）共晶(12)24/12/26176532894（一）粗糙-粗糙界面（金属-金属型）共晶•类型：金属-金属共晶、金属-金属间化合物共晶•特点：形态简单规则•形成机理：两相交替形核长大•片层厚度：相邻两相单片厚度之和。过冷度大，R大，层片薄。21kR•形态：取决于两相的体积分数和相界面的比界面能。一相的体积分数小于30%，且比界面能较高时，易形成棒状共晶。一相的体积分数在30%~50%时，利于形成层片状。(13)24/12/26176532894（二）粗糙-平滑界面（金属-非金属型）共晶•特点：形态不规则第三节二元共晶相图（三）平滑-平滑界面共晶特点：形态很不规则(14)24/12/26176532894四、共晶系合金的非平衡凝固和组织（一）伪共晶组织•伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。•形成原因：不平衡结晶；成分位于共晶点附近。•伪共晶区的位置：与共晶两相的结晶速度有关。偏向晶体结构复杂及具有平滑界面的相的一边。(15)24/12/26176532894（二）离异共晶•离异共晶：两相分离的共晶。•条件：成分远离共晶点，初晶相对量很多。(16)24/12/26176532894例题4.3.1按下列数据，作出A-B二元共晶相图。(1)tA>tB（tA，tB分别为组元A、B的熔点）(2)LwB=0.6==αwB=0.10+βwB=0.95(3)B在A中的溶解度随温度的下降而减少，温室是为0.03B；A在B中的溶解度不随温度变化。(17)24/12/26176532894例题4.3.2共晶反应如下：LwB=0.75==αwB=0.15+βwB=0.95求(1)wB=0.50的合金凝固后，α初与共晶体(α+β)的相对量；α相与β相的相对量。(2)若共晶反应后β初和(α+β)共晶各占一半，问合金成分如何。(18)24/12/26176532894例题4.3.3:WB=40%的合金定向凝固，液-固界面平直，液相成分始终保持均匀，固相中扩散忽略。(1)求凝固后金属棒中共晶体...