三元合金相圖

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1、三元合金相圖三元系相圖簡(jiǎn)介相圖基本知識(shí)三元相圖的主要特點(diǎn)——立體圖形，主要由曲面構(gòu)成三元系相圖簡(jiǎn)介垂直軸表示溫度。成分表示在棱柱底，通常是一等邊三角形。棱柱的每個(gè)側(cè)面表示三個(gè)二元系統(tǒng)，如AB，BC，AC。（1）是立體圖形，主要由曲面構(gòu)成；（2）可發(fā)生四相平衡轉(zhuǎn)變；（3）單、兩、三相區(qū)均占有一定空間，是變溫轉(zhuǎn)變，四相區(qū)為恒溫水平面。相律：f=C-P+1=3-P+1=4-PP1234f3210完整的三元相圖是三維的。在三元系統(tǒng)中可能存在四相平衡。在三元系統(tǒng)中存在三相平衡區(qū)域。三元系相圖簡(jiǎn)介第一節(jié)三元合金相圖的表示方法一、成分三角形三角

2、形中特殊的點(diǎn)和線（1）三個(gè)頂點(diǎn)：代表三個(gè)純組元（2）三個(gè)邊：二元系合金（3）三個(gè)邊上的點(diǎn)：二元系合金的成分點(diǎn)三角形內(nèi)任意一點(diǎn)都代表一個(gè)三元合金。（1）確定O點(diǎn)的成分1）過O作A角對(duì)邊的平行線2）求平行線與A坐標(biāo)的截距得組元A的含量3）同理求組元B、C的含量BCA←A%B%↗C%↘O第一節(jié)三元合金相圖的表示方法Oa+Ob+Oc=AB=AC=BC=100%A濃度:Oa=Of=CbB濃度:Ob=Od=AcC濃度:Oc=BaBCA第一節(jié)三元合金相圖的表示方法A濃度:55%B濃度:20%C濃度:25%確定合金的成分I點(diǎn)：A%=60%B%=3

3、0%C%=10%ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘IIIII點(diǎn)：A%=20%B%=50%C%=30%IIIIII點(diǎn)：A%=40%B%=0%C%=60%ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘標(biāo)出75%A+10%B+15%C的合金課堂練習(xí)標(biāo)出50%A+20%B+30%C的合金ABC908070605040302010102030405060708

4、090102030405060708090←A%B%↗C%↘課堂練習(xí)第一節(jié)三元合金相圖的表示方法二、在成分三角形中具有特定意義的直線成分三角形中特殊的點(diǎn)和線（1）平行于某條邊的直線：凡成分位于該線上的材料，其合金所含由此邊對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)所代表的組元的含量相等。BCA←A%B%↗C%↘PQ課堂練習(xí)1）繪出A＝40%的合金ABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘2）繪出C＝30%的合金第一節(jié)三元合金相圖的表示方法（2）通過某一頂點(diǎn)的直線：凡是成分位于

5、該直線上的三元系材料，其合金所含由另兩個(gè)頂點(diǎn)所代表的兩組元的比值是一定值。a1′a2′a1a2c2c1BCA←A%B%↗C%↘DFEABC908070605040302010102030405060708090102030405060708090←A%B%↗C%↘繪出C/B＝1/3的合金課堂練習(xí)繪出A/C＝1/4的合金第二節(jié)三元系平衡相的定量法則問題:如果將兩個(gè)已知成分的合金熔配到一起,那么,所得到的新的合金的成分是多少?一.直線法則和杠桿定律當(dāng)溫度選定后，三元系的兩相共存狀態(tài)系統(tǒng)的自由度為1。也就是說，兩相共存區(qū)中的兩個(gè)平衡相，

6、其中只有一個(gè)相的成分可以獨(dú)立變化，而另一個(gè)相的成分隨之而改變，如果已知一個(gè)平衡相的成分，就可以確定出與之對(duì)應(yīng)的另一平衡相的成分。（1）兩平衡相成分的確定——直線法則直線法則(共線法則):三元合金在兩相平衡時(shí),合金的成分點(diǎn)和兩個(gè)平衡相的成分點(diǎn),必須在同一條直線上.第二節(jié)三元系平衡相的定量法則（2）平衡相相對(duì)量的確定——杠桿定律用法與二元相同。第二節(jié)三元系平衡相的定量法則已知：合金P、Q成分分別為：P：wA=60%，wB=20%，wC=20%；Q：wA=20%，wB=40%，wC=40%；P合金質(zhì)量占新合金R的75%。解答：RQ/PQ

7、=75%RQ/PQ=R1Q1/P1Q1R1Q1/P1Q1=（R1C-20）/（60-20）=0.75R1C=50%同理：R2A=25%R合金成分：wA=50%，wB=25%，wC=25%；第二節(jié)三元系平衡相的定量法則第二節(jié)三元系平衡相的定量法則二.重心法則在一定溫度下，處于三相共存狀態(tài)的合金，在此溫度下三個(gè)平衡相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可由重心法則求出。重心法則：處于三相平衡的合金，其成分點(diǎn)必位于共軛三角形的重心位置，而且三個(gè)平衡相間有如下關(guān)系：第三節(jié)三元?jiǎng)蚓鄨D三元系統(tǒng)中三個(gè)組元在液態(tài)和固態(tài)都無限互溶的三元相圖叫做三元?jiǎng)蚓鄨D。具有勻晶轉(zhuǎn)變的

8、三元合金系有：Fe-Cr-V、Cu-Ag-Pb等。一.相圖分析A、B、C熔點(diǎn)液相面,固相面單相區(qū),兩相區(qū)第三節(jié)三元?jiǎng)蚓鄨D二.三元固溶體合金的結(jié)晶過程t1:開始從液相結(jié)晶出α固溶體，此時(shí)液相的成分l1即為合金成分，固相的成分為S1t1~t2：L相不