相图分析实例.ppt

相图分析实例.ppt

《相图分析实例.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《相图分析实例.ppt（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

1,2023/10/27,8分析和使用二元相图,8.1二元相图的一般分析方法8.2Fe-Fe3C相图8.3Cu-Sn合金系相图8.4Mg2SiO4-SiO2系相图8.5ZrO2-SiO2系相图,2,2023/10/27,8.1相图中的线条和相区分析,相图中的所有线条代表发生相转变的温度和平衡相的成分转变中每碰到一条线，都表示将发生某种相转变，相成分随温度的改变也是沿着这些线条变化每一相区代表相型相同的状态单相区：

一种具有独特结构和性质的相的成分和温度范围，若单相区为一根垂直线，表示该相的成分不变两相区：

两边相邻的两个单相区的相，其边界线分别表示该两相的平衡成分，边界线倾斜则表示两相的成分和相对量均随温度改变而发生变化，发生两个相互溶解或析出的变化三相区：

必为一水平线，表示等温反应。

三个单相区分别交于水平线上的两个端点和线中间一点，水平线上下方分别与三个两相区毗邻，根据与水平线相连的三个单相区的类别和分布特点，可确定三相平衡的类型,3,2023/10/27,二元相图的几何规律,二元相图中三相区的几种错误画法,1.相区接触法则：

二元相图中，相邻相区的相数差为1；相数差大于一的相区只能相交于一点；2.如果两个三相区中有两个共同的相，这两条水平线之间必定是这两个相组成的两相区。

3.与水平线端点毗邻的单相区边界线延长线应进入相邻两相区,4,2023/10/27,二元合金相图一般分析方法,1.寻找稳定化合物；2.区别各相区；3.找出三相共存水平线；相图仅表示平衡状态，按相图可以较准确分析合金处于平衡状态下的相和组织变化,5,2023/10/27,8.2Fe-Fe3C相图,Fe3C在一定条件下可以分解为Fe和石墨，因此铁碳相图可有两种形式：

Fe-Fe3C相图和Fe-C相图，将二者画在一起，称为铁碳双重相图。

铁碳双重相图,6,2023/10/27,Fe的三种同素异构转变：

-Fe（低于912，bcc）-Fe（9121394，fcc）-Fe（13941538，bcc）碳在铁中的存在形态：

三种固溶体（碳溶解在铁中）：

铁素体F：

碳溶解在-Fe中奥氏体A：

碳溶解在-Fe中-铁素体：

碳溶解在-Fe中，又称高温铁素体，符号-F，化合物：

碳与铁形成Fe3C、Fe2C等复杂结构的化合物，钢中的Fe3C称渗碳体游离碳（石墨）,Fe-Fe3C相图中的相,铁素体：

正交结构,7,2023/10/27,三种等温反应：

包晶反应（1495）：

LB+HAJL0.53+0.09=A0.17共晶反应（1148）：

LCAEFe3CL4.30=A2.11+Fe3C（莱氏体）共析反应（727）：

ASFPFe3CA0.77=F0.0218+Fe3C（珠光体）,Fe-Fe3C相图中的等温反应,8,2023/10/27,三条固态转变线,GS奥氏体中开始析出铁素体，AF（A3温度）ES碳在奥氏体中的溶解度曲线（Acm温度），低于此温度时，AFe3CPQ碳在铁素体中的溶解度线，FFe3C,9,2023/10/27,工业纯铁：

C少于0.0218%，P点左碳钢：

C在0.02182.11%，PE间共析钢（0.77%C）亚共析钢（0.02180.77%C）过共析钢（0.772.11%C）铸铁：

C大于2.11%，E点右共晶铸铁（4.30%C）亚共晶铸铁（2.114.30%C）过共晶铸铁（4.306.69%C）根据碳的存在状态铸铁区分为白口铸铁（全部碳都以Fe3C形态存在）和灰口铸铁（部分或全部碳以石墨形态存在）,Fe-C合金的三种典型材料,按含碳量及室温平衡组织分为：

10,2023/10/27,几种典型铁碳合金冷却过程的组织转变,11,2023/10/27,1.工业纯铁（含碳量0.01%合金）,晶界,晶界,平衡组织：

F+（Fe3C）III,12,2023/10/27,工业纯铁的平衡凝固组织：

F+（Fe3C）III,13,2023/10/27,共析转变ASFP+Fe3C（珠光体P，由铁素体和渗碳体两相交迭排列的细层片状组织）,2.共析钢（wc%=0.77）,平衡组织：

珠光体,转变温度下珠光体中铁素体F的含量：

室温下珠光体中铁素体F的含量：

14,2023/10/27,共析钢的显微组织1000白色的铁素体和黑色渗碳体,15,2023/10/27,2.亚共析钢（0.0218wc%0.77）,T5时平衡组织：

F+珠光体,16,2023/10/27,亚共析钢组织：

F+P,wc0.20,wc0.40,含碳量增加，铁素体（白色组织）减少，珠光体组织增加,17,2023/10/27,3.过共析钢（0.77wc%2.11）,T4时平衡组织：

P+Fe3C,18,2023/10/27,过共析钢的显微组织，1000,白色网状Fe3C,19,2023/10/27,4.共晶白口铸铁（wc%=4.3）,T1：

共晶转变：

LCAE+Fe3C，莱氏体（Ld），T1T2：

AFe3CII，附着在原渗碳体上，T2：

共析转变：

AF+Fe3CIII（珠光体）。

T1：

20,2023/10/27,莱氏体Ld中的奥氏体转变为珠光体后，Ld即称为“变态莱氏体”-Ld,21,2023/10/27,5.亚共晶白口铸铁（2.11wc%4.3）,平衡组织：

LdPFe3C,22,2023/10/27,23,2023/10/27,过共晶白口铸铁的显微组织，500,6.过共晶白口铸铁（4.3wc%6.69）,平衡组织：

LdFe3C,长条状一次渗碳体（Fe3C）初晶,24,2023/10/27,按组织分区的铁碳合金相图,F+Fe3C,25,2023/10/27,8.3Cu-Sn合金系相图,Cu-Sn合金是工业上常用的铜合金（锡青铜），只有非稳定中间相，5个非稳定单相区：

、（有序）各相都有一定的固溶度,26,2023/10/27,11条水平线的恒温反应包晶反应：

L+包晶反应：

L+包晶反应：

L+共析反应：

+共析反应：

+共析反应：

+共析反应：

+包析反应：

+包析反应：

+熔晶反应：

+L共晶反应：

L+还有一条有序-无序转变水平线，发生（有序）转变（186189）,Cu-Sn合金系相图,Cu-Sn相图,27,2023/10/27,Cu-Sn合金系合金O的结晶过程,Cu-Sn相图,t1t2:

L，t2：

L+，t2t3:

，t3：

+，t3t4:

t4：

+，t4t5:

，t5：

+，tt5:

室温：

+,28,2023/10/27,8.4Mg2SiO4-SiO2系相图,两个液相L1、L2三个固相Mg2SiO4、MgSiO3、SiO2三个恒温反应：

偏晶反应（1695）L2L1+SiO2包晶反应（1557）L+Mg2SiO4MgSiO3共晶反应（1543）LMgSiO3+SiO2,Mg2SiO4-SiO2系相图,29,2023/10/27,8.5ZrO2-SiO2系相图,四个单相：

L、ZrSiO4、SiO2两个恒温反应包晶反应：

L+ZrSiO4共晶反应：

LeZrSiO4+SiO2,ZrO2-SiO2系相图,30,2023/10/27,ZrO2-SiO2系相图,od内固溶体合金：

L；dp内：

L，Lb+dZrSiO4，室温组成为+ZrSiO4,不同区域内合金的凝固过程,31,2023/10/27,x合金凝固后组织组成物相对量：

相的相对量：

pb内：

L，Lb+dZrSiO4，LZrSiO4，LeZrSiO4+SiO2，最终组织为：

锆莫石（ZrSiO4）+共晶体,x,