当前课程知识点：材料科学基础 > 第六章 相图 > 6.16 具有共晶三相平衡的三元系相图概况 > 具有共晶三相平衡的三元系相图概况
同学们好
今天我们来学习三相平衡的三元相图
前面学习的三元匀晶相图
是属于两相平衡的三角形相图
那么由相律可知
三相平衡的三元相图
三元合金在三相平衡时
其自由度为1
所以温度和三个平衡相的成分
只有在一个可以独立改变
即在温度一定时
三个平衡相的成分是一定的
温度改变时
三个平衡相的成分也随之改变
当一个相的成分被确定后
则温度和另外两个相的成分
就随之而定了
因此三元合金的三相平衡区
也是一个固定的立体空间
由重心的定律可知
三元合金在三相平衡时符合重心法则
所以三相平衡区通常是一个三棱柱体
具有三相平衡的三元合金相图很多
但主要可以分为共晶型三相平衡相图
和包晶型三相平衡相图两类
共晶型三相平衡相图
主要包括共晶L生成α加β
偏晶L生成L加α
熔晶α生成L加β
共析γ生成α加β等等
即随温度降低时
发生由一相分解成两相的转变
包晶型三相平衡相图主要包括
包晶
L加α生成β
合晶
L1加上L2生成α
包析
γ加上α生成β等等
即随着温度降低
发生由两相合成一相的转变
在这一节中
我们主要来讨论
共晶型的三相平衡相图
如图所示
该相图是三个组元在液态完全互溶
两对组元组成二元共晶系
一对组元组成二元匀晶系时所构成的
它是具有共晶三相平衡的
三元相图的立体图
其中
TB＞TC＞TA＞E1＞E2
我们首先来进行相图分析
先看相图当中的点
A B C三点为三个纯组元
TA TB TC为A B C三个组元的熔点
E1 E2这两个点
分别为B-C A-C二元系的共晶点
a1 b1点分别是B-C二元系当中
α相和β相的最大溶解度
a2 b2点分别是A-C二元系中
α相和β相的最大溶解度
c1 d1点分别是B-C二元系在室温时
在α相和β相的溶解度
c2 d2点分别是A-C二元系在室温时
α相和β相的溶解度
我们再来看一下相图当中的线
TB E1 TC
我们读的慢一些
请同学们跟着我们读的顺序
在相图当中找到相应的线
这条线是B-C二元系的液相线
TB E1线是L开始转变成α
TC E1线是L开始转变成β
TA E2 TC线是A-C二元系的液相线
TC E2线是L开始转变成β
TA E2线是L开始转变成α
TA TB上凸的线
是A -B二元系的液相线
L开始转变成α
TB a1 E1 b1 TC线
是B-C二元系的固相线
其中
a1 E1 b1线是B-C二元系的共晶线
L生成α加β
TB a1线是L生成α终了
TC b1线是L生成β终止
TA a2 E2 b2 TC线
是A-C二元系的固相线
其中
a2 E2 b2线是A-C二元系的共晶线
L生成α加β
TC b2线在是L开始生成β
TA b2线在是L开始生成α
TA TB下凹的线
是A-B二元系的固相线
L生成α终止
E1 E2线称为共晶沟线
凡是成分位于该线上的液相
都要发生两相共晶反应
即共晶的三相平衡转变
L生成α加β
E1 E2线也称为液相的单变量线
它是三相平衡时
液相的成分随温度的变化轨迹
a1 a2线是α相的单变量线
它是三相平衡时
α相的成分随温度的变化轨迹
b1 b2线是β相的单变量线
它是三相平衡时
β相的成分随温度的变化轨迹
a1 c1线
b1 d1线
分别是B-C二元系中α相
和β相的固溶度曲线
a2 c2线 b2 d2线
分别是A-C二元系中α相
和β相的固溶度曲线
c1 c2线是α相在室温时的溶解度线
d1 d2是β相在室温时的溶解度线
我们再来看一下这个三元相图当中的面
TB E1 TC E2 TA TB为液相面
其中
TB E1 E2 TA TB面
是L转变为α的开始面
TC E1 E2 TC面
是L转变为β的开始面
TB a1 b1 TC b2 a2 TA TB面
是固相面
其中
TB a1 a2 TA TB面
是L转变为α的终止面
TC b1 b2 TC面
是L转变为β的终止面
a1 b1 b2 a2 a1面
是三相平衡共晶转变的终止面
当合金与该面相交时
L生成为α加β结束
液相消失
因为它是由α相和β相的单变量线所构成
也称为α相和β相的直纹面
即由各温度时
α和β两相的连接线所组成
中间面有两个
a1 E1 E2 a2 a1
是三相平衡共晶转变开始面
当合金与该面相交时
开始发生L转变为α加β的转变
它也是L和α相的直纹面
因为
它是由L和α相的单变量线所构成的
同学们
我们就先学习到这里
-绪论
-绪论
-讨论1
-讨论2
-2.1 原子结构与原子轨道
--原子结构与轨道
-2.2 电子排布规律
--电子排布规律
--电子排布规律
-2.3 晶体中的结合键
--晶体中的结合键
--原子结构与键合
-2.4 晶体结构与空间点阵
-2.5 晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
-2.6 晶向指数与晶面指数
-2.7 晶面间距与晶面夹角
-2.8 晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
-讨论1
-讨论2
-习题-第2章
-3.1 金属的晶体结构
--金属的晶体结构
--金属的晶体结构
-3.2 金属晶体的堆垛与间隙
-3.3 合金基本概念
--合金的基本概念
--合金的基本概念
-3.4 固溶体
--固溶体
--固溶体
-3.5 化合物
--化合物
--化合物
-3.6 陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
-3.7 高分子的基本结构
--高分子的基本结构
--高分子的基本结构
-3.8 非晶、准晶和纳米晶
-讨论1
-讨论2
-习题-第3章
-4.1 扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
-4.2 扩散的微观机制
--扩散的微观机制
--扩散的微观机制
-4.3 扩散与原子的随机行走
-4.4 扩散系数与扩散激活能
-4.5 扩散的影响因素
--扩散的影响因素
--扩散的影响因素
-4.6 反应扩散
--反应扩散
--反应扩散
-讨论1
-讨论2
-习题-第4章
-5.1 纯金属的结晶
--纯金属的结晶
--纯金属的结晶
-5.2 金属结晶的基本条件
-5.3 液态金属的结构
--液态金属的结构
--液态金属的结构
-5.4 均匀形核
--均匀形核
--均匀形核
-5.5 非均匀形核
--非均匀形核
--非均匀形核
-5.6 晶体长大的动力学条件和液固界面微观结构
-5.7 阶梯的长大机制和生长形态
-讨论1
-讨论2
-习题-第5章
-6.1 匀晶相图
--匀晶相图
--匀晶相图
-6.2 共晶相图
--共晶相图
--共晶相图
-6.3 共析相图与包晶相图
-6.4 其他二元相图
--其他二元相图
--其它二元相图
-6.5 铁碳合金的组元及基本相
-6.6 Fe-Fe3C相图分析与工业纯铁结晶过程
-6.7 钢的结晶过程
--钢的结晶过程
--钢的结晶过程
-6.8 白口铸铁的结晶过程
-6.9 碳对铁碳合金平衡组织的影响
-6.10 碳对Fe-C合金机械性能的影响
-6.11 三元相图的表示方法
-6.12 直线法则与杠杆定律
-6.13 重心法则
--重心法则
--重心法则
-6.14 三元匀晶相图与等温截面图
-6.15 变温截面与投影图
--变温截面与投影图
--变温截面与投影图
-6.16 具有共晶三相平衡的三元系相图概况
-6.17 具有共晶三相平衡的三元系相图分析
-6.18 具有共晶三相平衡的三元系相图截面图与投影图
-讨论1
-讨论2
-习题-第6章
-7.1 固态相变的特点分类
-7.2 固态相变的形核与生长
-7.3 成分保持不变的(无扩散)相变
-7.4 过饱和固溶体的分解
-7.5 共析转变
--共析转变
--共析转变
-7.6 马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
-7.7 马氏体转变（二）
--马氏体转变（二）
--马氏体相变（二）
-7.8 贝氏体相变
--贝氏体相变
--贝氏体转变
-讨论1
-讨论2
-习题-第7章
-8.1 点缺陷
--点缺陷
--点缺陷
-8.2 位错的基本概念
--位错的基本概念
--位错的基本概念
-8.3 柏氏矢量
--柏氏矢量
--柏氏矢量
-8.4 位错的运动
--位错的运动
--位错的运动
-8.5 位错的弹性性质
--位错的弹性性质
--位错的弹性性质
-8.6 位错的交互作用
--位错的交互作用
--位错的交互作用
-8.7 位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
-8.8 实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
-8.9 位错反应
--位错反应
--位错反应
-8.10 晶界与相界
--晶界与相界
--晶界与相界
-讨论1
-讨论2
-习题-第8章
-9.1 金属的应力-应变曲线
-9.2 单晶体的塑性变形-滑移
-9.3 单晶体的塑性变形-孪生
-9.4 多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
-9.5 多相合金的塑性变形
-9.6 聚合物与陶瓷的塑性变形
-9.7 变形后的组织与性能
-9.8 晶体的断裂
--晶体的断裂
--晶体的断裂
-9.9 回复和再结晶
--回复和再结晶
--回复和再结晶
-9.10 再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
-9.11 再结晶组织控制
--再结晶组织控制
--再结晶组织控制
-9.12 蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
-讨论1
-讨论2
-习题-第9章
