1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：l固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)l二元合金相圖l鐵碳合金的基本相與基本組織lFe-Fe3C相圖分析l含碳量對鐵碳合金組織與性能的影響l鐵碳合金相圖的應(yīng)用 1. 1.合金的基本合金的基本概念：概念：l 合金合金（Alloy） 合金是一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素，結(jié)合在一起而形合金是一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素，結(jié)合在一起而形成具有金屬特性的物質(zhì)。成具有金屬特性的物質(zhì)。l 組元組元（Component） 組成合金最最基本的獨立物質(zhì)。組成合金最最基本的獨立物質(zhì)。相相（Phase ） 合金中成分、晶體結(jié)構(gòu)相同，并以明顯界面互相分開的均勻組成部分。合金中成分、晶體結(jié)構(gòu)相同，并以

2、明顯界面互相分開的均勻組成部分。l 組織組織（Structure）是相的綜合體，是由不同數(shù)量、形狀、大小和分布方式組合而成的。是相的綜合體，是由不同數(shù)量、形狀、大小和分布方式組合而成的。4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)合金合金：合金是一種金屬元素與其他金屬元素或非：合金是一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素，結(jié)合在一起而形成具有金屬特性的金屬元素，結(jié)合在一起而形成具有金屬特性的物質(zhì)物質(zhì)。金屬與非金屬組成的是不是一定就是合金？金屬與非金屬組成的是不是一定就是合金？Fe + CFe(C)合金（鋼）Fe3C (化合物）4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)組元：組元：組成合金最基本的獨立物質(zhì)。組元可以是元素元素或是穩(wěn)定

3、化合物穩(wěn)定化合物。Fe(C)合金Fe、C組元Fe、Fe3C組元類比雞蛋雞蛋水，蛋白質(zhì)，脂肪，膽固醇水，蛋白質(zhì)，脂肪，膽固醇4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)相：相：具有相同結(jié)構(gòu)，相同成分和性能（也可以是連續(xù)變化的）并以界面相互分開的均勻組成部分，如液相、固相是兩個不同的相。 類比類比雞蛋雞蛋蛋白、蛋黃工業(yè)純鐵單相鐵素體共析碳鋼鐵素體相、滲碳體相普通陶瓷晶相、玻璃相、氣相4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)組織：組織：用肉眼或顯微鏡觀察到的材料內(nèi)部形貌圖像的統(tǒng)稱（宏觀組織、微觀組織）。組織是影響材料性能的重要因素。相是組織的基本組成部分相同的相，但當(dāng)組成相的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布不同時，其組織也不同！不同的相構(gòu)成不同

4、的組織！4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu) 2. 2.合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)：l 固溶體固溶體（Alloy） 一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。與固溶體晶一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。與固溶體晶格相同的組元稱溶劑，晶格消失的組元稱溶質(zhì)，格相同的組元稱溶劑，晶格消失的組元稱溶質(zhì)， 置換固溶體置換固溶體:溶質(zhì)原子占據(jù)部分溶劑晶格結(jié)點位置而形成的固溶體。溶質(zhì)原子占據(jù)部分溶劑晶格結(jié)點位置而形成的固溶體。間隙固溶體間隙固溶體:溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙處而形成的固溶體。溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙處而形成的固溶體。 4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu) 按溶質(zhì)原子所占據(jù)的位置按溶質(zhì)原子

5、所占據(jù)的位置固溶體類型固溶體類型ZXY間隙原子間隙原子間隙固溶體間隙固溶體置換固溶體置換固溶體置換原子置換原子YXZ只有溶劑原子直徑較大而溶只有溶劑原子直徑較大而溶質(zhì)原子直徑很小時，才能形質(zhì)原子直徑很小時，才能形成間隙固溶體成間隙固溶體。溶質(zhì)與溶劑原子直徑之溶質(zhì)與溶劑原子直徑之比小于比小于0.59。 2. 2.合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)：4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu) 按固態(tài)溶解度分：按固態(tài)溶解度分：有限固溶體：間隙固溶體只能是有限固溶體有限固溶體：間隙固溶體只能是有限固溶體無限固溶體：無限固溶體只能是置換固溶體無限固溶體：無限固溶體只能是置換固溶體如銅鋅合金如銅鋅合金如銅鎳合金、間隙固溶體如銅鎳合金

6、、間隙固溶體l影響溶解度的因素：影響溶解度的因素：l a 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)l b 原子尺寸原子尺寸l c 化學(xué)親和力化學(xué)親和力l d 原子價原子價 2. 2.合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)：l 固溶體的性能固溶體的性能固溶強化固溶強化通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬材料強度、硬度通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬材料強度、硬度提高的現(xiàn)象。提高的現(xiàn)象。無論是間隙固溶體還是置換固溶體，在其形成過程中，都會使溶劑晶無論是間隙固溶體還是置換固溶體，在其形成過程中，都會使溶劑晶格發(fā)生畸變，從而使合金性能的改變。格發(fā)生畸變，從而使合金性能的改變。4.1 固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)形成固溶體時晶格畸變示意圖形成固溶體時晶

7、格畸變示意圖 2. 2.合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)：l 金屬化合物金屬化合物（Metallic Compound） 合金各組元相互化合而成的一種新的物質(zhì)。合金各組元相互化合而成的一種新的物質(zhì)。它具有與組元原來晶格不同的特殊晶格。熔點高、硬度高、脆性大，它具有與組元原來晶格不同的特殊晶格。熔點高、硬度高、脆性大，生產(chǎn)中很少使用單相金屬化合物的合金。生產(chǎn)中很少使用單相金屬化合物的合金。l 機械混合物機械混合物（Mechanical Mixture） 兩種或兩種以上的相按一定的質(zhì)量百分數(shù)，以混合形式組合在一起的兩種或兩種以上的相按一定的質(zhì)量百分數(shù)，以混合形式組合在一起的組成物。組成物。4.1 固態(tài)合金

8、的相結(jié)構(gòu)相圖是在熱力學(xué)平衡的條件下建立起來的。相圖是在熱力學(xué)平衡的條件下建立起來的。平衡平衡是指在一定條件下合金系中參與相變的各相的成分和相對量不發(fā)是指在一定條件下合金系中參與相變的各相的成分和相對量不發(fā)生變化所達到的一種狀態(tài)。此時合金系的狀態(tài)穩(wěn)定，不隨時間而改變。生變化所達到的一種狀態(tài)。此時合金系的狀態(tài)穩(wěn)定，不隨時間而改變。測定相圖最常用的方法是熱分析法，它要求在合金冷卻時，其冷卻速測定相圖最常用的方法是熱分析法，它要求在合金冷卻時，其冷卻速度非常緩慢，從而能夠滿足熱力學(xué)平衡的條件。因此相圖又稱為平衡相度非常緩慢，從而能夠滿足熱力學(xué)平衡的條件。因此相圖又稱為平衡相 圖，平衡圖圖，平衡圖（Eq

9、uilibrium Diagram）。 相圖的作用：相圖的作用：利用相圖，可以了解不同成分的材料在不同條件下：利用相圖，可以了解不同成分的材料在不同條件下：存在哪些相；存在哪些相；各相的相對量；各相的相對量；成分、溫度變化時材料中發(fā)生的相變。成分、溫度變化時材料中發(fā)生的相變。4.2 二元合金相圖4.2 二元合金相圖1、二元相圖的建立、二元相圖的建立建立相圖的方法有實驗測定和理論計算兩種，目前，最常用的方法是建立相圖的方法有實驗測定和理論計算兩種，目前，最常用的方法是熱分析法熱分析法（Thermal Analysis）。熱分析裝置示意圖熱分析裝置示意圖冷卻曲線冷卻曲線 Cu-NiCu-Ni二元合

10、金相圖的測定步驟：二元合金相圖的測定步驟：配制一系列不同成分的配制一系列不同成分的Cu-NiCu-Ni合金；合金；例如：例如：100%Cu100%Cu、80%Cu-20%Ni80%Cu-20%Ni、60%Cu-40%Ni60%Cu-40%Ni、40%Cu-60%Ni40%Cu-60%Ni、 20%Cu-80%Ni20%Cu-80%Ni、100%Ni100%Ni等等6 6個合金。個合金。分別測定上述合金的冷卻曲線；分別測定上述合金的冷卻曲線；在冷卻曲線上找出合金的各個臨界點；在冷卻曲線上找出合金的各個臨界點；臨界點指合金在冷卻時凝固開始和凝固終了的溫度點。臨界點指合金在冷卻時凝固開始和凝固終了的

11、溫度點。將各臨界點標在相圖的坐標平面上；將各臨界點標在相圖的坐標平面上；二元相圖的坐標平面，其縱坐標為溫度，橫坐標為成分。二元相圖的坐標平面，其縱坐標為溫度，橫坐標為成分。在相圖平面上將性質(zhì)相同的臨界點分別連接起來，即建立起相圖。在相圖平面上將性質(zhì)相同的臨界點分別連接起來，即建立起相圖。4.2 二元合金相圖CuNi20406080wNi（%）時間時間溫度溫度wNi=100%wNi=80%wNi=60%wNi=40%wNi=20%Cu-Ni二元合金相圖的建立二元合金相圖的建立wCu=100%4.2 二元合金相圖2、基本相圖、基本相圖大多數(shù)二元相圖都是由幾類最基本的相圖組合而成的，或者說，許多大多

12、數(shù)二元相圖都是由幾類最基本的相圖組合而成的，或者說，許多二元相圖都包含了幾類基本相圖。二元相圖都包含了幾類基本相圖。二元相圖的主要基本類型：二元相圖的主要基本類型：l 勻晶相圖勻晶相圖l 共晶相圖共晶相圖l 包晶相圖包晶相圖l 形成穩(wěn)定化合物的相圖形成穩(wěn)定化合物的相圖l 共析相圖共析相圖4.2 二元合金相圖u 勻晶相圖勻晶相圖 勻晶反應(yīng)勻晶反應(yīng)（Isomorphous Reaction）：從液相中直接結(jié)晶出固溶體的反應(yīng)。又稱勻晶轉(zhuǎn)變從液相中直接結(jié)晶出固溶體的反應(yīng)。又稱勻晶轉(zhuǎn)變。L L 勻晶相圖：勻晶相圖：兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均能無限互溶，冷卻時發(fā)生勻晶反應(yīng)的相圖。兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均能無限互

13、溶，冷卻時發(fā)生勻晶反應(yīng)的相圖。 具有勻晶相圖的二元合金系：具有勻晶相圖的二元合金系：Cu-NiCu-Ni、Au-AgAu-Ag、Fe-NiFe-Ni、Cu-AuCu-Au、Cr-MoCr-Mo等。等。1.1.相圖分析相圖分析l 相圖的基本分析相圖的基本分析對相圖中各重要的點、各重要的線和各個面（區(qū)域）進行分析。對相圖中各重要的點、各重要的線和各個面（區(qū)域）進行分析。l 典型合金的結(jié)晶過程分析典型合金的結(jié)晶過程分析選擇若干典型合金，分析它們從高溫冷卻至室溫的過程中所發(fā)生的選擇若干典型合金，分析它們從高溫冷卻至室溫的過程中所發(fā)生的各種變化。各種變化。4.2 二元合金相圖合金結(jié)晶開始的溫度連線合金結(jié)

14、晶開始的溫度連線合金結(jié)晶終了的溫度連線合金結(jié)晶終了的溫度連線液相線液相線（Liquidus）固相線固相線（Solidus）ABLL Cu-Ni合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖t1t4t2t3213相圖分析和典型合金平衡結(jié)晶過程分析：相圖分析和典型合金平衡結(jié)晶過程分析：T,CtL L 勻晶轉(zhuǎn)變勻晶轉(zhuǎn)變 L 冷卻曲線冷卻曲線固溶體合金的結(jié)晶特點：固溶體合金的結(jié)晶特點：固溶體的結(jié)晶過程與固溶體的結(jié)晶過程與純金屬一樣由形核和長大完成。純金屬一樣由形核和長大完成。實際結(jié)晶時也需要一定的過冷度。實際結(jié)晶時也需要一定的過冷度。結(jié)晶是結(jié)晶是在一溫度范圍內(nèi)進行的。在一溫度范圍內(nèi)進行的。只有在溫度不斷下降時，

15、固相只有在溫度不斷下降時，固相 的相對量才增加，溫度不變，液相的相對量才增加，溫度不變，液相L L和和固相固相 的相對量保持不變，即達到平衡狀態(tài)。的相對量保持不變，即達到平衡狀態(tài)。結(jié)晶時，結(jié)晶時，L L相和相和 相的成分分別沿著液相線和固相線變化。相的成分分別沿著液相線和固相線變化。結(jié)晶時，結(jié)晶時，L L相和相和 相的相對量不斷變化。相的相對量不斷變化。4.2 二元合金相圖2.2.杠桿定律杠桿定律（Lever Rule）杠桿定律用于二元合金處于兩相杠桿定律用于二元合金處于兩相平衡時，兩個相的相對量的計算。平衡時，兩個相的相對量的計算。xx1x2x1xx2%100122LxxxxQ%100121

16、xxxxQt4.2 二元合金相圖QLQ xx1x2杠桿定律的力學(xué)比喻杠桿定律的力學(xué)比喻3.3.固溶體合金的非平衡結(jié)晶固溶體合金的非平衡結(jié)晶實際生產(chǎn)時，合金的結(jié)晶過程往往是非平衡的。實際生產(chǎn)時，合金的結(jié)晶過程往往是非平衡的。平衡結(jié)晶的特點：平衡結(jié)晶的特點：合金平衡結(jié)晶時，晶體在長大過程中，組元的原子（例如合金平衡結(jié)晶時，晶體在長大過程中，組元的原子（例如CuCu原子和原子和NiNi原原子）在析出的固相中不斷的發(fā)生遷移或擴散，如果冷卻速度非常緩慢，則子）在析出的固相中不斷的發(fā)生遷移或擴散，如果冷卻速度非常緩慢，則原子可以通過擴散而達到濃度處處相等。原子可以通過擴散而達到濃度處處相等。非平衡結(jié)晶的特

17、點：非平衡結(jié)晶的特點：在實際生產(chǎn)中，冷卻速度往往較快，且原子在固相中的擴散相對于在液在實際生產(chǎn)中，冷卻速度往往較快，且原子在固相中的擴散相對于在液相中要緩慢得多，因此就出現(xiàn)了在先結(jié)晶出的固溶體與后結(jié)晶出的固溶體相中要緩慢得多，因此就出現(xiàn)了在先結(jié)晶出的固溶體與后結(jié)晶出的固溶體中，組元原子分布不均勻中，組元原子分布不均勻（先結(jié)晶出來的固相含有較多的高熔點組元）（先結(jié)晶出來的固相含有較多的高熔點組元），即濃度差異的現(xiàn)象。即濃度差異的現(xiàn)象。4.2 二元合金相圖4.4.偏析偏析（Segregation）偏析，是指固溶體在結(jié)晶過程中先結(jié)晶的部分與后結(jié)晶的部分存在成分偏析，是指固溶體在結(jié)晶過程中先結(jié)晶的部分

18、與后結(jié)晶的部分存在成分差異的現(xiàn)象。差異的現(xiàn)象。晶內(nèi)偏析晶內(nèi)偏析（Intracrystalline Segregation）：發(fā)生在晶粒內(nèi)部的偏析稱為晶內(nèi)偏析，即在一個晶粒內(nèi)出現(xiàn)成分不均勻發(fā)生在晶粒內(nèi)部的偏析稱為晶內(nèi)偏析，即在一個晶粒內(nèi)出現(xiàn)成分不均勻的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。4.2 二元合金相圖枝晶偏析枝晶偏析（Dendrite Segregation）：合金在結(jié)晶時通常是樹枝狀長大，非平衡結(jié)合金在結(jié)晶時通常是樹枝狀長大，非平衡結(jié)晶時，將造成樹干和樹枝在成分上的差異，即晶時，將造成樹干和樹枝在成分上的差異，即產(chǎn)生枝晶偏析。枝晶偏析屬于晶內(nèi)偏析。產(chǎn)生枝晶偏析。枝晶偏析屬于晶內(nèi)偏析。枝晶偏析是一種冶金缺陷，一

19、般可以通過均枝晶偏析是一種冶金缺陷，一般可以通過均勻化退火（或稱擴散退火）予以減輕或消除。勻化退火（或稱擴散退火）予以減輕或消除。4.2 二元合金相圖非平衡結(jié)晶引起的晶內(nèi)偏析非平衡結(jié)晶引起的晶內(nèi)偏析Cu-Ni合金鑄態(tài)合金鑄態(tài)（枝晶偏析，非平衡組織）（枝晶偏析，非平衡組織）Cu-Ni合金退火態(tài)合金退火態(tài)（平衡組織）（平衡組織）4.2 二元合金相圖u 共晶相圖共晶相圖共晶反應(yīng)共晶反應(yīng)（Eutectic Reaction）：從液相中同時結(jié)晶出兩種不同的固相的反應(yīng)。又稱共晶轉(zhuǎn)變。從液相中同時結(jié)晶出兩種不同的固相的反應(yīng)。又稱共晶轉(zhuǎn)變。LL 共晶相圖：共晶相圖：兩組元在液態(tài)無限互溶、固態(tài)有限互溶或完全不互

20、溶，冷卻時發(fā)生兩組元在液態(tài)無限互溶、固態(tài)有限互溶或完全不互溶，冷卻時發(fā)生共晶反應(yīng)的相圖。共晶反應(yīng)的相圖。 具有共晶相圖的二元合金系：具有共晶相圖的二元合金系：PbPb-Sn-Sn、Al-AgAl-Ag、Al-SiAl-Si、PbPb-Bi-Bi等。等。 以下以下以以PbPb-Sn-Sn合金合金為例對相圖進行分析。為例對相圖進行分析。4.2 二元合金相圖 L L L Pb-Sn合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖4.2 二元合金相圖 1. 1.相圖分析相圖分析3 3種單相種單相液相液相L L；固溶體固溶體 （以（以PbPb為溶劑、為溶劑、SnSn為溶質(zhì)）；為溶質(zhì)）；固溶體固溶體 （以以SnSn為

21、溶劑、為溶劑、PbPb為溶質(zhì)）為溶質(zhì)）。重要的點重要的點A A點點：PbPb的熔點；的熔點；B B點點：SnSn的熔點；的熔點；E E點點：共晶點：共晶點（Eutectic PointEutectic Point）。合金液相在合金液相在E E點將發(fā)生共晶反應(yīng)：點將發(fā)生共晶反應(yīng)：Pb-Sn合金相圖合金相圖L LE E M NtEPb-Sn合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖 相圖分析（續(xù)）相圖分析（續(xù)）重要的線重要的線AEBAEB：液相線；：液相線； AMENBAMENB：固相線；：固相線；MENMEN：共晶線：共晶線（Eutectic LineEutectic Line）；MFMF： 相的固溶

22、度曲線；相的固溶度曲線；溫度降至溫度降至MFMF線時，從線時，從 中析出中析出 ：NGNG： 相的固溶度曲線。相的固溶度曲線。溫度降至溫度降至NGNG線時，從線時，從 中析出中析出 ：相區(qū)相區(qū)（Phase Field）3 3個單相區(qū)個單相區(qū)： L L、 、 ；3 3個兩相區(qū)個兩相區(qū)：L L 、L L 、 ；1 1三相區(qū)三相區(qū)：L L ，即共晶線，即共晶線MENMEN。 4.2 二元合金相圖2.2.典型合金的平衡結(jié)晶過程分析：典型合金的平衡結(jié)晶過程分析：4.2 二元合金相圖l 合金合金（2 wSn19）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織Pb-Sn合金相圖合金相圖1234合金結(jié)晶完成后在室溫

23、下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： L L Pb-Sn合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖l 合金合金（wSn= 61.9）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織 共晶合金共晶合金（Eutectic Alloy）12合金合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：結(jié)晶完成后在室溫下的組織：（ ）21 L L 4.2 二元合金相圖Pb-Sn合金共晶組織，（合金共晶組織，（ ）4.2 二元合金相圖各種形態(tài)的共晶組織各種形態(tài)的共晶組織4.2 二元合金相圖一些合金中的共晶組織一些合金中的共晶組織Pb-Sn合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖l 合金合金（19 wSn61.9 ）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程

24、及室溫組織 亞共晶合金亞共晶合金（Hypoeutectic Alloy）12合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： （ ） L L L L 34.2 二元合金相圖Pb-Sn合金亞共晶組織合金亞共晶組織 （ ） 3Pb-Sn合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖l 合金合金（61.9 wSn 97.5）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織 過共晶合金過共晶合金（Hypereutectic Alloy）合金合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：結(jié)晶完成后在室溫下的組織： （ ） L L L L 1234.2 二元合金相圖Pb-SnPb-Sn合金平衡結(jié)晶后的室溫組織：合金平衡結(jié)晶后的

25、室溫組織： 合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： 合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：（ ） 合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： （ ） 合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： （ ） 相組成物相組成物（Phase Constituent）：相組成物是指構(gòu)成合金的基本的相，簡稱相。相組成物是指構(gòu)成合金的基本的相，簡稱相。如如Pb-SnPb-Sn合金中的合金中的 、 。組織組成物組織組成物（Structural Constituent）：組織組成物是指構(gòu)成合金的、在顯微鏡下具有一定形態(tài)特征的單元，簡組

26、織組成物是指構(gòu)成合金的、在顯微鏡下具有一定形態(tài)特征的單元，簡稱組織。稱組織。如如Pb-SnPb-Sn合金中的合金中的 、 、 、 、共晶體、共晶體（ ）等。）等。按組織組成物填寫的按組織組成物填寫的Pb-Sn合金相圖合金相圖PbSn20406080wSn(%)AB L L L ( ) MNFGE( ) ( ) 4.2 二元合金相圖u 包晶相圖包晶相圖 包晶反應(yīng)包晶反應(yīng)（Peritectic Reaction）：已從液相中結(jié)晶出的固相與液相作用，生成一種新的固相的反應(yīng)。已從液相中結(jié)晶出的固相與液相作用，生成一種新的固相的反應(yīng)。又稱包晶轉(zhuǎn)變。又稱包晶轉(zhuǎn)變。 L L 包晶相圖：包晶相圖：兩組元在液態(tài)

27、無限互溶、固態(tài)有限互溶或完全不互溶，冷卻時發(fā)生兩組元在液態(tài)無限互溶、固態(tài)有限互溶或完全不互溶，冷卻時發(fā)生包晶反應(yīng)的相圖。包晶反應(yīng)的相圖。 具有包晶反應(yīng)的二元合金系：具有包晶反應(yīng)的二元合金系：Pt-AgPt-Ag、Sn-SbSn-Sb、Cu-SnCu-Sn、Cu-ZnCu-Zn等。等。 以下以下以以Pt-AgPt-Ag合金合金為例對相圖進行分析。為例對相圖進行分析。4.2 二元合金相圖PtAg20406080wAg(%)AB L L L EDPCFPt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖4.2 二元合金相圖3 3種單相種單相液相液相L L；固溶體固溶體 （以（以PtPt為溶劑、為溶劑、Ag

28、Ag為溶質(zhì)）；為溶質(zhì)）；固溶體固溶體 （以以AgAg為溶劑、為溶劑、PtPt為溶質(zhì)）為溶質(zhì)）。重要的點重要的點A A點點：PtPt的熔點；的熔點；B B點點：AgAg的熔點；的熔點；D D點點：包晶點：包晶點（Peritectic PointPeritectic Point）。合金液相在合金液相在D D點將發(fā)生包晶反應(yīng)：點將發(fā)生包晶反應(yīng)：L LC C P DtD 1. 1.相圖分析相圖分析Pt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖 相圖分析（續(xù)）相圖分析（續(xù)）重要的線重要的線ACBACB：液相線；：液相線； APDCBAPDCB：固相線；：固相線；PDCPDC：包晶線：包晶線（Perite

29、ctic LinePeritectic Line）；PFPF： 相的固溶度曲線；相的固溶度曲線；溫度降至溫度降至PFPF線時，從線時，從 中析出中析出 ：DFDF： 相的固溶度曲線。相的固溶度曲線。溫度降至溫度降至DFDF線時，從線時，從 中析出中析出 ：相區(qū)相區(qū)3 3個單相區(qū)個單相區(qū)： L L、 、 ；3 3個兩相區(qū)個兩相區(qū)：L L 、L L 、 ；1 1三相區(qū)三相區(qū)：L L ，即包晶線，即包晶線PDC PDC 。 Pt-Ag合金相圖合金相圖Pt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖2.2.典型合金的平衡結(jié)晶過程分析：典型合金的平衡結(jié)晶過程分析： Pt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合

30、金相圖l 合金合金（wAg= 42.4）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織123 合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織： L L L L Pt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖l 合金合金（10.5 wAg 42.4）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織123合金合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：結(jié)晶完成后在室溫下的組織： L L L L 34Pt-Ag合金相圖合金相圖4.2 二元合金相圖l 合金合金（42.4 wAg 66.3）的結(jié)晶過程及室溫組織的結(jié)晶過程及室溫組織123合金合金結(jié)晶完成后在室溫下的組織：結(jié)晶完成后在室溫下的組織： L L 45L L 四、形成穩(wěn)定化合物的二元相圖四、形成穩(wěn)定化合物的二元相圖穩(wěn)定化合物：穩(wěn)定化合物：具有一定熔點、在熔點以下保持其固有結(jié)構(gòu)而不發(fā)生分解的化合物。具有一定熔點、在熔點以下保持其固有結(jié)構(gòu)而不發(fā)生分解的化合物。 形成穩(wěn)定化合物的二元合金系：形成穩(wěn)定化合物的二元合金系：Mg-SiMg-Si、Mn-SiMn-Si、Fe-PFe-P、Cu-SbCu-Sb等。等。MgSi20406080wAg(%)A