1、第八章相平衡與相圖原理第一節相、相平衡與相律第二節二 元 相 圖第三節鐵 碳 相 圖第四節三 元 相 圖第一節相、相平衡與相律一、相的概念二、相平衡三、相律一、相的概念二、相平衡三、相律(一)組元與獨立組元(二)自由度(三)相律第二節二 元 相 圖一、二元相圖的表示與建立方法二、杠桿定律三、二元相圖的基本類型四、二元相圖的分析五、相圖與性能的關系一、二元相圖的表示與建立方法(一)二元相圖的表示方法(二)二元相圖的建立方法(一)二元相圖的表示方法圖8-1二元相圖的表示方法示意圖(二)二元相圖的建立方法圖8-2熱分析法測定Cu-Ni合金相圖a)冷卻曲線b)相圖二、杠桿定律圖8-3杠桿定律示意圖三、

2、二元相圖的基本類型(一)勻晶相圖(二)共晶相圖(三)包晶相圖(四)其他類型的相圖(一)勻晶相圖圖8-4Cu-Ni二元勻晶相圖(一)勻晶相圖圖8-5Cu-Ni合金平衡凝固時的組織變化過程示意圖(一)勻晶相圖圖8-6具有極值的勻晶相圖a)具有極大點的勻晶相圖b)具有極小點的勻晶相圖(二)共晶相圖圖8-7共晶型二元相圖(Pb-Sn二元相圖)(二)共晶相圖圖8-8合金平衡凝固過程的冷卻曲線與組織變化示意圖(二)共晶相圖圖8-9Pb-Sn共晶合金冷卻曲線及凝固過程示意圖(二)共晶相圖圖8-10Pb-Sn共晶顯微組織(二)共晶相圖圖8-11Pb-Sn亞共晶合金的冷卻曲線及凝固示意圖(二)共晶相圖圖8-12

3、50的Pb-Sn合金的室溫顯微組織(二)共晶相圖圖8-13Pb-Sn過共晶合金的冷卻曲線及凝固示意圖(二)共晶相圖圖8-1485的Pb-Sn過共晶合金的室溫顯微組織(三)包晶相圖圖8-15Pt-Ag二元合金相圖(三)包晶相圖圖8-16Pt-Ag合金的平衡凝固過程示意圖(三)包晶相圖圖8-17Pt-Ag合金的平衡凝固過程示意圖(三)包晶相圖圖8-18Pt-Ag合金的平衡凝固示意圖(四)其他類型的相圖圖8-19Mg-Si相圖(四)其他類型的相圖圖8-20Cd-Sb相圖(四)其他類型的相圖圖8-21K-Na相圖(四)其他類型的相圖圖8-22Cu-Pb相圖(四)其他類型的相圖圖8-23Fe-B二元相圖

4、(四)其他類型的相圖圖8-24合晶相圖示意圖(四)其他類型的相圖圖8-25Fe-Ti二元相圖(四)其他類型的相圖圖8-26具有共析轉變的A-B二元相圖四、二元相圖的分析(一)二元相圖的幾何規律(二)二元相圖的分析(一)二元相圖的幾何規律b801.tif(一)二元相圖的幾何規律圖8-28兩相區與單相區分(一)二元相圖的幾何規律圖8-28兩相區與單相區分界線的走向示意圖(二)二元相圖的分析圖8-29Ni-Be相圖(二)二元相圖的分析圖8-30Al-Mn相圖五、相圖與性能的關系(一)相圖與合金使用性能的關系(二)相圖與合金工藝性能的關系(一)相圖與合金使用性能的關系圖8-31相圖與合金硬度、強度及電

5、導率之間的關系(二)相圖與合金工藝性能的關系圖8-32相圖與合金鑄造工藝性能之間的關系第三節鐵 碳 相 圖一、鐵碳合金基本相二、Fe-Fe3C相圖分析三、鐵碳合金及其平衡轉變與組織四、鐵碳合金組織與性能的關系五、鐵碳相圖的應用簡介第三節鐵 碳 相 圖圖8-33鐵碳相圖一、鐵碳合金基本相(一)純鐵(二)鐵素體和奧氏體(三)滲碳體(四)石墨(四)石墨二、Fe-Fe3C相圖分析表8-2Fe-FC相圖中各特性點及其含義三、鐵碳合金及其平衡轉變與組織(一)鐵碳合金(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織(一)鐵碳合金(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-34典型鐵碳合金平衡轉變過程分析示意圖(二

6、)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-35工業純鐵凝固過程示意圖及其室溫組織(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-36共析鋼凝固過程示意圖及其室溫組織(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-37亞共析鋼凝固過程示意圖(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-38亞共析鋼的室溫組織a)0.45b)0.20c)0.60(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-39過共析鋼的平衡轉變過程示意圖和室溫顯微組織(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-40共晶白口鐵的平衡轉變過程示意圖(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-41共晶白口鑄鐵室溫組織(二)典型鐵碳合金的

7、平衡轉變過程及其組織圖8-42亞共晶白口鑄鐵平衡轉變過程示意圖(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-43亞共晶白口鑄鐵室溫組織(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-44過共晶白口鑄鐵平衡轉變過程示意圖(二)典型鐵碳合金的平衡轉變過程及其組織圖8-45過共晶白口鑄鐵室溫組織四、鐵碳合金組織與性能的關系(一)鐵碳組織圖和鐵碳合金成分與組織的關系(二)鐵碳合金成分與其組織和性能的關系(一)鐵碳組織圖和鐵碳合金成分與組織的關系圖8-46Fe-FC組織圖(按組織分區的Fe-FC相圖)(一)鐵碳組織圖和鐵碳合金成分與組織的關系圖8-47鐵碳合金成分與相組成物相對量及與組織組成物相對量的關系

8、(二)鐵碳合金成分與其組織和性能的關系五、鐵碳相圖的應用簡介(一)在材料選用方面的應用(二)制訂熱加工工藝方面的應用(一)在材料選用方面的應用(二)制訂熱加工工藝方面的應用第四節三 元 相 圖一、三元相圖表示方法二、三元相圖平衡相的定量法則三、三元勻晶相圖四、三元共晶相圖五、三元相圖的相平衡判斷方法六、三元合金相圖實例分析一、三元相圖表示方法(一)等邊成分三角形(二)成分的其他表示方法(一)等邊成分三角形圖8-49等邊成分三角形(一)等邊成分三角形圖8-49等邊成分三角形中的特殊線(二)成分的其他表示方法二、三元相圖平衡相的定量法則(一)直線法則和杠桿定律(二)重心定律(一)直線法則和杠桿定律

9、圖8-50三元相圖中的直線法則(二)重心定律圖8-51三元相圖中的重心定律三、三元勻晶相圖(一)立體圖及其投影(二)三元固溶體合金的凝固過程(三)等溫截面與等溫線(四)垂直截面(變溫截面)(一)立體圖及其投影(二)三元固溶體合金的凝固過程圖8-53三元固溶體合金的凝固過程(二)三元固溶體合金的凝固過程圖8-53三元固溶體合金的凝固過程(二)三元固溶體合金的凝固過程圖8-54三元固溶體合金的蝴蝶形含量變化規律(三)等溫截面與等溫線圖8-56等溫截面上兩相區(三)等溫截面與等溫線圖8-56等溫截面上兩相區直線定律的應用(四)垂直截面(變溫截面)圖8-57三元勻晶相圖上的垂直截面四、三元共晶相圖(一

10、)立體圖及其投影圖(二)典型合金的結晶過程及其組織(三)等溫截面與垂直截面(一)立體圖及其投影圖圖8-58三元共晶相圖立體圖(一)立體圖及其投影圖圖8-59三元共晶相圖液相面投影圖(一)立體圖及其投影圖圖8-60三相平衡共晶轉變的立體圖a)Lb)投影圖(一)立體圖及其投影圖圖8-61三元共晶相圖固相面及其投影與分解圖a)固相面及其投影b)四相平衡共晶面投影c)三相平衡共晶轉變終了面投影d)初生相凝固終止面投影(一)立體圖及其投影圖圖8-63雙析溶解度(一)立體圖及其投影圖圖8-63雙析溶解度曲面的投影(二)典型合金的結晶過程及其組織表8-3三元共晶型相圖各相區的組織組成與相組成物(二)典型合金的結晶過程及其組織表8-3三元共晶型相圖各相區的組織組成與相組成物(二)典型合金的結晶過程及其組織圖8-64三元共晶型相圖投影圖各區域分布(二)典型合金的結晶過程及其組織圖8-65合金x的結晶過程(三)等溫截面與垂直截面圖8-66四相平衡共晶面以下的兩個等溫截面(三)等溫截面與垂直截面圖8-67MN垂直截面及其與投影圖的關系a)投影圖b)MN垂直截面五、三元相圖的相平衡判斷方法(一)三相平衡(二)四相平衡(一)三相平衡圖8-68液相單變線的走向判斷三相平