科学导论-第七章相图1要点分析.ppt

1 重点内容: 1)二元相图的表示与建立; 2)相律、杠杆原理及其应用; 3)匀晶系相图; 4)共晶系相图; 5)包晶系相图。第7章相图 2 材料的性能组织结构相种类数量尺寸形状分布 3 相图又叫状态图或平衡图,是研究合金的一种重要工具。常见的相图是系统在平衡状态下的相组成与温度及成分之间关系的一种图形。这里相组成包括相的数目、成分及相对含量。学****相图的好处 ; ; 。例:可以根据相图确定合金的熔炼温度和浇铸温度,确定热加工温度范围,预期进行热处理的可能性和确定热处理规范。 4 § 二元相图的表示和建立 1、相(Phase) 在一个系统中, 成分、结构相同,性能一致的均匀的组成部分叫做相,不同相之间有明显的界面分开,该界面称为相界面。、恒定大气压下, 0 ℃的冰水混合物。条件:气压一定,恒温。相 1:冰相 2:水界面明显 5 例2、含 20% 锑的铅锑合金显微图片。图中白色块状物为初生( Sb)相,就是以 Sb为溶剂, Pt为溶质的固溶体。图 含 20% 锑的铅锑合金显微图片 6 2、组元(Component) 组元通常是指系统中每一个可以单独分离出来,并能独立存在的化学纯物质,在一个给定的系统中,组元就是构成系统的各种化学元素或化合物。按组元数目,将系统分为: 一元系二元系三元系……化学元素: Cu, Ni, Fe 等化合物: NiO, CoO, MgO, CaO, Al 2O 3, SiO 2等 7 3、相平衡在某一温度下,系统中各个相经过很长时间也不互相转变,处于平衡状态,这种平衡称为相平衡。各组元在各相中的化学势相同。 A B热力学动态平衡 8 二、二元相图的表示与建立 1、二元相图表示图 Cu — Ni合金相图 9 二元相图采用两个坐标轴,纵坐标用来表示温度, 横坐标用来表示成分。令 A和B代表合金的两个组元, 则横坐标的一端代表纯组元A,另一端代表纯组元 B, 任何一个由 A,B 二组元组成的合金,其成分都可以在横坐标上找到相应的一点。合金的成分可以用质量分数或原子百分数表示。一般情况下,如果没有特别的注明,都是指质量分数。 10B AA B AB L Lβαβα L+ α L+ α L+ αα L+ β L+ βα+βα+β L 图 ,这些线把相图分成若干个不同的相区, 给出了三个不同类型的二元相图. 一定成分的合金加热或冷却时,在相图上的表示就是对应于该合金的成分点平行于温度轴上下移动,若与相图上的某一条线相遇,则交点所对应的温度就是该合金从一种相组成状态转变为另一种相组成状态的温度,又称临界点。临界点因此,相图的建立过程也就是合金临界点的测定过程。