《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第8章 凝固与结晶 Solidification and Crystallization 8.3 共晶合金的结晶

第8章凝固与结晶Solidification and Crystallization8.1凝固与结晶的基础理论8.1.1液态结构（Liguid-statestructure8.1.2结晶的热力学条件和过冷度8.1.3结晶过程(Crys8.3共晶合金的结晶8.1.4 均匀形核（Ho8.4无机非金属材料的液-固相变8.1.5非均匀形核（H8.5高分子材料的凝固8.1.6晶体长大（Crys8.2固溶体合金的结晶8.2.1固溶体合金的结晶特点8.2.2固溶体合金的平衡结晶8.2.3固溶体合金的非平衡结晶8.2.4固溶体非平衡结晶时溶质的再分配8.2.5成分过冷（Constituationsupercooling）

第8章 凝固与结晶 Solidification and Crystallization 8.1 凝固与结晶的基础理论 8.1.1 液态结构 (Liquid-state structure) 8.1.2 结晶的热力学条件和过冷度 8.1.3 结晶过程 (Crystallization process) 8.1.4 均匀形核（Homogeneous nucleation） 8.1.5 非均匀形核（Heterogeneous nucleation） 8.1.6 晶体长大 (Crystal growth) 8.2 固溶体合金的结晶 8.2.1 固溶体合金的结晶特点 8.2.2 固溶体合金的平衡结晶 8.2.3 固溶体合金的非平衡结晶 8.2.4 固溶体非平衡结晶时溶质的再分配 8.2.5 成分过冷（Constituation supercooling） 8.3 共晶合金的结晶 8.4 无机非金属材料的液-固相变 8.5 高分子材料的凝固

8.3共晶合金的结晶8.3.1共晶转变机制8.3.2共晶组织形貌8.3.3亚共晶和过共晶合金初生相形态8.3.4共晶系合金的非平衡结晶1伪共晶2离异共晶3固溶体合金中的共晶组织

8.3 共晶合金的结晶 8.3.1 共晶转变机制 8.3.2 共晶组织形貌 8.3.3 亚共晶和过共晶合金初生相形态 8.3.4 共晶系合金的非平衡结晶 1伪共晶 2 离异共晶 3 固溶体合金中的共晶组织

8.3共晶合金的结晶8.3.1共晶转变机制BAL1.共晶晶核的形成与长大过程L+5L+OBaCEDα+βGHAB总有一领先相？Which One ?层片状交替形核生长

8.3 共晶合金的结晶 8.3.1 共晶转变机制 1.共晶晶核的形成与长大过程 层片状交替形核生长 总有一领先相？ Which One？

AT7T???ALLBBL+o.LIβL+βXaOBQEEDccDα.+βα.+βABABAT400温327.5La度C300LB231.9L+BabL+ae61.9183d19200-97.5L+L+βa.321/Da.10013/2a+Afg1X1Ya.+β4080Pb2060SnSn%ABPb-Sn相图

???

CLβ400温327.5L度CEC300β12231.9L+βaLtaLe61.918319d20097.53α321/100C4Lαa+βBfg-1140206080PbSnSn%Pb-Sn相图B121两相熔点相差悬殊时，F3CEα平衡共晶成分点通常偏向低熔点相一边。B领先相β，一般是低熔点相；满足浓度起伏及扩散条件

▪ 领先相β，一般是低熔点相； ▪ 满足浓度起伏及扩散条件。 ◆两相熔点相差悬殊时， 平衡共晶成分点通常 偏向低熔点相一边

分离扩散：纵向扩散长大横向短程扩散长大生长方向B纵向扩散速率很快典型共晶形态：层片状、棒条状

▪纵向扩散长大 ▪纵向扩散速率很快。 ▪典型共晶形态： 层片状、棒条状。 ▪分离扩散： ▪横向短程扩散长大

a一αOQαα层片状交替形核生长及搭桥机构

层片状交替形核生长及搭桥机构

晶体学取向关系：B降低界面能α(Al)-CuAl,共晶体：(111) α(Al) // (211)CuAl[101] α(A] // [120]CuA]层片交界面 // (111)α(Al)共晶转变：动力：自由能降低阻力：L-S表面能+α-β界面能

▪ 降低界面能 晶体学取向关系： ▪ α (Al)-CuAl2共晶体: (111) α(Al) // (211)CuAl2 [101] α(Al) // [120]CuAl2 层片交界面 // (111) α(Al) ▪ 共晶转变： ▪ 动力：自由能降低 ▪ 阻力：L-S表面能+α-β界面能

共晶组织形貌8.3.2片层状、棒条状、螺旋状等规则共晶：非规则共晶：针状、树枝状、骨骼状等螺旋状层片状尔针状球状花朵状

层片状 球状 针状 螺旋状 花朵状 8.3.2 共晶组织形貌 规则共晶： 片层状、棒条状、螺旋状等； 非规则共晶： 针状、树枝状、 骨骼状等

球状(Cu-Cu2O)棒状螺旋状针状(Al-Si)(Zn-MgZn) x100

棒状 针状（Al-Si） 螺旋状（Zn-MgZn) x100 球状（Cu-Cu2O)