《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 二元相图及其合金的凝固 7.3.3 包晶相图及其合金凝固 7.3.4 溶混间隙相图与调幅分解 7.3.5 其他类型的二元相图 7.3.6 复杂二元相图的分析方法 7.3.7 根据相图推测合金的性能

7.3.3包晶相图及其合金凝固包晶相图概述有些合金当凝固到一定温度时，已结晶出来的一定成分的固相与剩余液相（有确定成分）发生反应生成另一种固相的恒温转变过程称为包晶转变两组元在液态下无限互溶，固态下只能部分互溶并具有包晶转变的相图称为二元包晶相图具有包晶转变的二元合金有：Cu-Sn、Fe - C、Cu - Zn、Ag - Sn、Ag - Pt

7.3.3 包晶相图及其合金凝固 包晶相图概述 ❖ 有些合金当凝固到一定温度时，已结晶 出来的一定成分的固相与剩余液相(有确 定成分)发生反应生成另一种固相的恒温 转变过程称为包晶转变。 ❖ 两组元在液态下无限互溶，固态下只能 部分互溶并具有包晶转变的相图称为二 元包晶相图。 ❖ 具有包晶转变的二元合金有：Cu－Sn、 Fe－C、Cu－Zn、Ag－Sn、Ag－Pt

Pt一Ag包晶相图1800AL1600140081186DC1200D66.310.542.4aB1000961α+BB800600EF4001050Pt2030406070Ag8090WAg (%)

Pt－Ag包晶相图

1.包晶相图分析液相线、？线：固相线、水平线（DPC）包晶转变线，固溶度曲线包晶转变线上的合金在该温度下发生包晶转变：Lc+αD=βP相区：三个单相区L相区、α相区和β相区；三个双相区 L+α相区、L+β相区、α+β相区；三相共存于DPC线L+α+β包晶线与共晶线不同之处在于：共晶线为固相线，线上的合金在共晶温度全部凝固完毕，其组织为两相混合物。包晶线仅有DP为固相线，而PC为液相线

1. 包晶相图分析 ❖ 线：固相线、液相线、水平线(DPC)包晶转变 线，固溶度曲线。 包晶转变线上的合金在该温度下发生包晶转变： Lc+αD =βP ❖ 相区：三个单相区 L相区、α相区和β相区； 三个双相区 L+α相区、L+β相区、α+β相区； 三相共存于DPC线 L+α+β ❖ 包晶线与共晶线不同之处在于：共晶线为固相 线，线上的合金在共晶温度全部凝固完毕，其 组织为两相混合物。包晶线仅有DP为固相线， 而PC为液相线

2.包晶系合金的平衡凝固-A①包晶点（P）合金·冷却曲线发生包晶反应：Lc+αD=βP为恒温反应结晶过程：L→L+α→L+α+β→β—αⅡ+β匀晶反应+包晶反应+脱溶转变室温组织：αⅡ+β包晶转变机理：p274

2.包晶系合金的平衡凝固－A ① 包晶点（P）合金 ❖ 冷却曲线 ❖ 发生包晶反应：Lc+αD =βP为恒温反应 ❖ 结晶过程： L→L+α→L+α+β→β→ αⅡ+β 匀晶反应＋包晶反应＋脱溶转变 ❖ 室温组织：αⅡ+ β ❖ 包晶转变机理：p274

2.包晶系合金的平衡凝固-B包晶点（P）以右合金2冷却曲线为恒温反应碰到PC发生包晶反应：LC+αD=βP结晶过程：L→L+α-L+α+β→L+ββ→α五+β匀晶反应+包晶反应+匀晶反应+脱溶转变室温组织：αⅡ+β

2.包晶系合金的平衡凝固－B ② 包晶点（P）以右合金 ❖ 冷却曲线 ❖ 碰到PC发生包晶反应 ：Lc+αD=βP 为恒温反应 ❖ 结晶过程：L→L+α→L+α+β→L+β →β→αⅡ+ β 匀晶反应＋包晶反应＋匀晶反应＋脱溶转变 ❖ 室温组织：αⅡ+ β

2.包晶系合金的平衡凝固-C包晶点（P）以左合金3冷却曲线为恒温反碰到DP发生包晶反应：Lc+αD =βP应结晶过程:L→L+α→L+α+β→α+β→α+β+αⅡ+ βⅡ匀晶反应+包晶反应+脱溶转变室温组织:α+β+αⅡ+βⅡ

2.包晶系合金的平衡凝固－C ③ 包晶点（P）以左合金 ❖ 冷却曲线 ❖ 碰到DP发生包晶反应：Lc+αD =βP 为恒温反 应 ❖ 结晶过程：L→L+α→L+α+β→α+β →α+β+αⅡ+ βⅡ 匀晶反应＋包晶反应＋脱溶 转变 ❖ 室温组织：α+ β+αⅡ+ βⅡ

3.包晶系合金的非平衡凝固包晶转变一般不易进行完全，即最终组织不易达到平衡状态，且包晶反应速度较慢，形成非平衡组织

3. 包晶系合金的非平衡凝固 包晶转变一般不易进行完全，即最终组织 不易达到平衡状态，且包晶反应速度较慢， 形成非平衡组织

7.3.4溶混间隙相图与调幅分解店溶混间隙是两种液相或两种固溶体不相混溶的现象。它可以出现在单相的液相中，也可以出现在单一固溶体区内。L-L1+L2α→α1 +α2?转变方式有二种：（1）形核长大方式，需要克服形核能垒（2）没有形核阶段的不稳定分解，称为调幅分解

7.3.4 溶混间隙相图与调幅分解 ❖ 溶混间隙是两种液相或两种固溶体不相混溶 的现象。它可以出现在单相的液相中，也可 以出现在单一固溶体区内。 L→L1+L2 α→α1 +α2 ❖ 转变方式有二种： (1) 形核长大方式，需要克服形核能垒， (2) 没有形核阶段的不稳定分解，称为调幅 分解

7.3.5.其他类型的二元相图1.具有化合物的二元相图2.具有偏晶转变的相图3.具有合晶转变的相图4.具有熔晶转变的相图5.具有固态转变的二元相图

7.3.5. 其他类型的二元相图 1. 具有化合物的二元相图 2. 具有偏晶转变的相图 3. 具有合晶转变的相图 4. 具有熔晶转变的相图 5. 具有固态转变的二元相图

1.具有化合物的二元相图在某些二元系中，可形成一个或多个化合物化合物一般处于相图的中间位置，又称为中间相。根据两组元间形成化合物的稳定性，可分为稳定花合物和不稳定化合物。（1）.形成稳定化合物的相图稳定化合物是指具有固定的熔点，且在熔点?以下保持固有结构而不发生分解的化合物。相图特征：形成的没有溶解度的化合物在相图上表现为一条垂线。可以把它作为一个独工的组完而把相图分为两部分。该类化合物成分是固定的，或在一定范围内有确定的熔点形成稳定化合物的二元相图有：Mg-SiCu -Ti、Fe -'P、Mg - Cu、Ag - Sr、Na2Si03 - Si02、 Be0 - Al203、Si02 Mgo

1. 具有化合物的二元相图 ❖ 在某些二元系中，可形成一个或多个化合物， 化合物一般处于相图的中间位置，又称为中间 相。根据两组元间形成化合物的稳定性，可分 为稳定化合物和不稳定化合物。 (1). 形成稳定化合物的相图 ❖ 稳定化合物是指具有固定的熔点，且在熔点 以下保持固有结构而不发生分解的化合物。 ❖ 相图特征：形成的没有溶解度的化合物在相 图上表现为一条垂线。可以把它作为一个独立 的组元而把相图分为两部分。该类化合物成分 是固定的，或在一定范围内有确定的熔点。 ❖ 形成稳定化合物的二元相图有：Mg－Si、 Cu － Ti 、 Fe － P 、 Mg － Cu 、 Ag － Sr 、 Na2SiO3－SiO2、BeO－Al2O3、SiO2－ MgO