三元相图PPT课件.ppt

1、O1)等边浓度三角形C A%B%C%C A%B%C%1）过O作A角对边的平行线2）求平行线与A坐标的截距 得组元A的含量O3）同理求组元B、C的含量908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C%II 点：A%=60% B%=30% C%=10%908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C%IIII点：A%=20% B%=50% C%=30%90807060504030201010203040506070809010203040506070809

2、0 A%B%C%IIIIII 点：A%=20% B%=20% C%=60%908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C%IVIV 点：A%=40% B%=0% C%=60%908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C%908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C% A%B%C%PQ含对角组元浓度相等102030405060708090908070605040302010

3、102030405060708090 A%B%C% A%B%C%a1a2c2c1a1a2FE常数22221111%BcCaBcBaBcBaBcCaCA908070605040302010102030405060708090102030405060708090 A%B%C%RRWW(5)相区相邻规则相区相邻规则 相邻相区中的数目等于1。BCA A%B%C% efd%100%adRdWWwR%100%eReWWwR%100%fRfWWwRRL L T （）AB：由液相直接结晶出单相固溶体的转变（相变）2组元晶体结构相同、原子尺寸、电负性相似1.组元在液相、固相均可完全互溶BCA1 相图分析相图分析

4、 点点：Ta, Tb, Tc-三个纯组三个纯组元的熔点；元的熔点； 面：面：液相面、固相面；液相面、固相面； 区：区：L, , L+。 BCALL t1t22h, 10-22BCA（2）截面图分析截面图分析 3个相区：个相区：L, , L+; 2条相线：条相线：L1L2, S1S2（共轭曲线）共轭曲线）; 若干连接线：可作为计算相对量的杠杆（偏向低熔若干连接线：可作为计算相对量的杠杆（偏向低熔 点组元；可用合金成分点与顶点的点组元；可用合金成分点与顶点的连线连线近似代替；过给定合近似代替；过给定合金成分点，只能有唯一的共轭连线。）金成分点，只能有唯一的共轭连线。）2hBCACBCA（3）结晶过

5、程分析）结晶过程分析 成分轴的两端不一定是纯组元；成分轴的两端不一定是纯组元； 注意注意 液、固相线不一定相交；液、固相线不一定相交； 不能运用杠杆定律（液、固相线不是成分变化线）。不能运用杠杆定律（液、固相线不是成分变化线）。 两相共晶线两相共晶线 液相面交线液相面交线 线：线：EnE 两相共晶面交线两相共晶面交线 液相单变量线液相单变量线 液相区与两相共晶面交线液相区与两相共晶面交线 三、三元共晶相图三、三元共晶相图 TAETS TAMENTS MF、NG M-E-N E M、NT（）PbSnLL L TA TS M E N F G 183ABCCABCABCAB36 CABL A + C

6、L A + BL B + C CABCABCABCABCABCABCABCABL AL BL Ce1e e3e2ABCL BL AL Ce1E1e2E2e3E3L AL BL C46 CABe1e e3e2L A+CL A+BL B+CABCCABA + B + CL A + B + C ABCA + B + CL A + B + C A + B + CL A + B + CCABe1e e3e2ABCe1E1e2E2e3E3CABABCL A+CL A+BL B+CL A + BL B + C L A + CABCABCCABe ABCABCCAB三 元 简 单 共 晶 相 图 小 结CAB

7、三三 元元 简简 单单 共共 晶晶 相相 图图 小小 结结CAB三 元 简 单 共 晶 相 图 小 结CAB三 元 简 单 共 晶 相 图 小 结CAB三 元 简 单 共 晶 相 图 小 结CAB三 元 简 单 共 晶 相 图 小 结L A+B+CCABABCLA + B + CA + B + C( A + B + C )CABABCLA + B + CA + B + C( A+B )+( A+B+C )L A+BL A+B+CCABABCLA + B + CA + B + CA初 + ( A+B+C )L AL A+B+CL ACABABCLA + B + CA + B + CA初+( A+

8、B )+( A+B+C )L A+BL A+B+CABC三 元 简 单 共 晶 相 图 平衡结晶产物 小结ABC三 元 简 单 共 晶 相 图 平衡结晶产物 小结CABABC73 ABCCABABCCABABCCABCABABC77 CABABC 两相共晶线两相共晶线 液相面交线液相面交线 线：线：EnE 两相共晶面交线两相共晶面交线 液相单变量线液相单变量线 液相区与两相共晶面交液相区与两相共晶面交线线 固相单变量线固相单变量线单相区两相区三相区4h, 10-25四、三元相图中的相平衡特征四、三元相图中的相平衡特征1单相状态单相状态 f=3。单相区空间形状不受温度与成分对应关系的限制，截面可

9、以是任何形状。2 两相平衡两相平衡 f=2。两相平衡空间以一对共轭曲面与其两个组成相的单相区相接，在垂直或等温截面图上，都有一对曲线作为两相区与这两个单相区的分界线。两相区与三相区边界由两相平衡的共轭线组成，在等温截面上，两相区与三相区边界为一条直线。3三相区三相区 （1）三相区的线和面 三元系的三项平衡空间是以组成相的三条单变量线为棱边构成的不规则三棱柱体。它的三个棱与三个组成相的单相区相接，柱面与组成相两两组成的两相区相连。三棱柱的起始处和终止处可以是二元系的三相平衡线，也可以是四相平衡的等温平面。 （2）三相区的等温截面 任何三项平衡空间的等温截面都是一个共轭三角形，其顶点触及三个组成相

10、的单相区，其边是三相区与两相区边界线，见图101。三相区平衡空间的垂直截面一般为一个曲边三角形，见图95b。（3）反应相 三元系三项平衡的反应相可以是液相，也可以全部是固相。三相平衡空间的反应相的单变量线的位置在生成相的单变量线的上方，见图92。因此，三相区在等温截面上随温度下降时的移动方向始终指向反应相平衡成分点，见图106。三相区在垂直截面上，始终是反应相位于三相区上方，生成相位于三相区下方，见图107。 三相平衡空间的反应相的单变量线的位置在生成相单变量线的上方，在等温截面随温度下降时的移动方向始终指向反应相平衡成分点。 在垂直截面上，始终是反应相位于三相区的上方，生成相位于三相区的下方

11、。4 四相平衡 f=0，四相平衡区为一个等温面，垂直截面图中为一条水平线。 与与4个单相区点接触；个单相区点接触； 相区邻接（四相平衡面）相区邻接（四相平衡面） 与与6个两相区线接触；个两相区线接触； 与与4个三相区面接触。个三相区面接触。五、五、 实用三元相图举例实用三元相图举例1 Fe-Cr-C系相图(1)液相面投影图 5个液相面都对应一个 初晶相（2）7条液相面单变线 分别对应三相平衡转变共晶转变 L C1+包共晶转变 L+ 共晶转变 L C2+共晶转变 L C2+ 共晶转变 L C3+ 包共晶转变 L+ C2 C3 共晶转变 L C2+C3(3)3个交汇点，表示3个四相平衡转变A（13

12、00）：L+C3 C2+ B（1260）：L+ +C2C（1130）：L +C2+C3(2)垂直截面图(Cr=0.13) 3个单相区，8个两相区，8个三相区，3个四相区。例4.9.5分析Cr13不锈钢的相变特征。wCr=0.13wC=0.005(3)等温截面例4.9.6 分析Cr12模具钢在1150oC时各平衡相的质量分数。wCr=0.13, wC=0.02例4.9.7分析wCr=0.18, wC=0.01的不锈钢在1150oC时各平衡相的质量分数2 Al-Cu-Mg系相图第四章 相图 总结1. 相、相律（f=c-p+1）、杠杆定律2. 二元匀晶相图分析及平衡凝固、非平衡凝固（微观偏析,宏观偏

13、析），成分过冷及对固溶体生长形态的影响 3. 二元共晶相图分析及平衡凝固，共晶组织、伪共晶、离异共晶4. 二元包晶相图分析及平衡凝固，共晶反应机理。5. 二元相图类型及分析方法6. 铁碳相图分析，铁碳合金组织及性能7. 相图的热力学解释，公切线法则8.铸锭的组织、偏析9.三元相图：表示方法，直线法则，杠杆定律，重心法则， 三元匀晶、共晶相图的特点，等温截面、垂直截面、投影图一、 在常压下，三元合金最多只能存在四个平衡相。在降温过程中它们可能发生哪几类转变?写出其转变类型和对应的反应式。如果液相为其中的一个反应相，画出不同转变类型在平衡液相成分附近的液相面投影，并用箭头表示成分变温线方向，并标出

14、其他平衡相区的位置。(华中科技大学2002年研究生入学试题 第四题 12分)二、 在图示(见附图1.6)的固态完全不互熔的三元共晶相图中，a、b、c分别是组元A，B，C的熔点，e1，e2，e3，分别是A-B，B-C，A-C二元共晶转变点，E为三元共晶转变点(已知TaTcTbTe3Te1Te2TE)。(1) 画出以下不同温度(T)下的水平截面图；(a)TcTTb； (b)Te3TTe1； (c)Te2TTE (d)TTE(2) 写出图中O合金的凝固过程及其室温组织。（上海交通大学2002年研究生入学试题第10题）ACBACB(a)TcTTbACB(b)Te3TTe1ACB(c)Te2TTEACB

15、(d) T=TEL+AL+CLL+AL+CLL+BL+A+CL+AL+CL+BLL+A+CL+B+CL+A+BL+A+CL+B+CL+A+BTTEL ALA + B + CA + B + CA初+( A+C )+( A+B+C )L A+CL A+B+C三、在图22所示浓度三角形中，确定P、R、S三点的成分。若有2kg P 4kg R 7kg S混合，求混合后该合金的成分？（西北工业大学2003年研究生试题第二题中2小题 12分）四、图示为Pb-Sn-Bi相图投影图。问：（1）写出合金Q（wBi0.7，wSn0.2）凝固过程及室温组织；（2）计算合金室温下组织组成物的相对含量。（西北工业大学2004年研究生试题第二题第4小题 12分）提问与解答环节Questions and answers结束语 感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整