第六章相平衡与相图第五讲

1、3 3、结晶路程分析、结晶路程分析 划分副三划分副三角形，确定组成点的位置角形，确定组成点的位置 判定判定界线及无变量点的界线及无变量点的性质性质 分析分析析晶产物和析晶析晶产物和析晶终点终点； 分析析晶路线，正确分析析晶路线，正确书写书写其结晶其结晶路程路程； 利用规则检验其正确性。利用规则检验其正确性。ASBCe1e3e2pBASA1Ce11p1S1B1PELP+BS+CLE AS+C 划分划分副三角形副三角形 判定界线及无变量点判定界线及无变量点的性质的性质 分析产物和终点分析产物和终点 书写路程书写路程=0LBBS1BBb1PLBS CLBLB CFCB CaP ， 消失液相：固相：（

2、）2F 1F LP+BS+C0B=0 L2PELB C S FLS C AL BL B CL S CFapE ，消失，转熔结束， 消失液相：（）（）1F 2F 1F LE AS+CLP+BS+CBBSABBndh2CB C SCC S 固相：LP+BS+CF=0 L3B)ELS C AL BL B SL SL S CefgE ， 消失液相：（ 消失）（2F 1F 2F 1F 组成点在组成点在SPpSPp范围内内，范围内内， “穿区穿区”现现象象LP+BS+CLE AS+CLpP+BSBBABBSSq3SSS CS C 固相：SA=0LAA4vSSw4ELS CALLSFSSS CE ， 消失液

3、相：固相：（）冷却冷却()4A SLSLEE ASCLV 液相：加热加热1F 2F 0F 1F 2F 4ASCASwS 固相： 小结：小结：(1)(1)转熔点不一定是析晶的结束点转熔点不一定是析晶的结束点单转熔点单转熔点P P上的相平衡关系：上的相平衡关系：可能产生三种结果：可能产生三种结果：一一是液相先消失，固相是液相先消失，固相B B有剩余，析晶在有剩余，析晶在P P点结束点结束；如熔体如熔体1 1二二是固相是固相B B先消失，液相有剩余，回吸结果液相与固相先消失，液相有剩余，回吸结果液相与固相D D和和C C建立三相平衡，继续冷却，沿建立三相平衡，继续冷却，沿PEPE界线变化。界线变化。

4、如熔如熔体体2 2三三是液相与固相是液相与固相B B同时消失，析晶也在同时消失，析晶也在P P点结束，析晶产物是点结束，析晶产物是C C、S S两种固相，两种固相，在在CSCS连线上的组成点连线上的组成点，其冷却析晶属于这种，其冷却析晶属于这种情况。情况。(2)在转熔线上的析晶过程，有时会出现液相组成点离开界线在转熔线上的析晶过程，有时会出现液相组成点离开界线进入初晶区的现象，称为进入初晶区的现象，称为“穿穿相相区区”现象。现象。CDBLA e1 Q S B e4e3CABCSEmP1、无变量点性质、无变量点性质 P点点：Lp+B S+C E点：点： LE AS+C2、界线性质、界线性质PQ是

5、转熔线是转熔线 L+B S 其它为共熔线其它为共熔线。 3、组成点、组成点 在在 ASC内，内，E点是析晶终点，点是析晶终点， 在在 BSC内，内，P点是析晶终点。点是析晶终点。 在连线在连线SC上，上，P点是析晶终点。点是析晶终点。4、 P点点: 在连线在连线SC上，上，B和液相和液相同时消失。同时消失。 在在 SCP范围内，经过范围内，经过P点时发生转熔，点时发生转熔，晶相晶相B先消失先消失， 液相在液相在E点消失；点消失； 在在 BSC内，在内，在P点点液相液相先消失；先消失； 在在 SPQ内存在穿晶区内存在穿晶区, 液相在液相在E点消失点消失化合物化合物S由由A、B二组分低温二组分低温

6、下固相反应得到，在三元相下固相反应得到，在三元相图上所处的初晶区在低温区。图上所处的初晶区在低温区。S在在A-B二元系统中不能由熔二元系统中不能由熔体直接结晶析出，但在三元体直接结晶析出，但在三元系统中，其初晶区的液相面系统中，其初晶区的液相面可以降到可以降到TR温度以下，温度以下，可从可从三元熔体中直接析出三元熔体中直接析出S晶体。晶体。 S的初晶区在的初晶区在低温区低温区S的分解的分解温度温度TR（四）形成一个高温分解，低温稳定二元化合物的三元系统相图（四）形成一个高温分解，低温稳定二元化合物的三元系统相图 相图特点：相图特点： 图中有三个无变点图中有三个无变点P、E、R，但只能划出与，但

7、只能划出与P、E点相应的副三点相应的副三角形；角形；R点没有对应的副三角形点没有对应的副三角形; 三角形内任一组成的熔体，冷却结晶只能在三角形内任一组成的熔体，冷却结晶只能在P点或点或E点结束，点结束，不不能在能在R点结束结晶过程点结束结晶过程。与与R点液相平衡的三晶点液相平衡的三晶相相A、S、B组成点在组成点在同一直线上。同一直线上。SCALCBSL 2 2、相图分析、相图分析四个初晶区四个初晶区六条界线六条界线 PRPR界线界线三个无变量点三个无变量点 P P 单转熔点单转熔点 E E 低共熔点低共熔点 R R 过渡点过渡点( (化合物分解或形成点化合物分解或形成点) ) (L (L起介质

8、作用起介质作用) )判断方法判断方法：周围三个初晶区所对应周围三个初晶区所对应的晶相组成点在一条直线上，没有的晶相组成点在一条直线上，没有对应副三角形对应副三角形SALSBALM 3 3、M M的析晶路程的析晶路程液液相：相：0A0LEmA nBSLB S CLALA BLB SFFMLRE ， 消失，L消失（）（）2F 1F 1F ：析晶终点为析晶终点为E点，点， 析出晶相析出晶相B、C、SSBAL)()(CSBLESBALRLMESBLRBALAL AA BA S BB SB S CAADDGM 固相固相：化合物化合物S由由A、B二组分高温下固相反应得到。二组分高温下固相反应得到。 E点：

9、点：在三角形在三角形ABC内，内， L A+B+C；P点：点：没有相应的副三角形，为双没有相应的副三角形，为双升点形式的过渡点升点形式的过渡点。在在P点点 ：S(AmBn) mA+nB (P=4,F=0)温度升高形成温度升高形成化合物化合物S，降温则化，降温则化合物分解。合物分解。在该点上，液相量不在该点上，液相量不变，温度不变，液相组成不变变，温度不变，液相组成不变。 LS的初晶区在的初晶区在高温区高温区（五）形成一个高温稳定，低温分解的二元化合物的三元相图（五）形成一个高温稳定，低温分解的二元化合物的三元相图M熔体的冷却析晶过程熔体的冷却析晶过程：液液相相L：00LSA BLA B CLS

10、LA SLA BFFmnPE ，S消失，L消失（）（）固相固相S：SA SA B SA BA B CSSrrim F=2 F=1 F=1 1.1.相图特点：相图特点：S S的组成点在三角形内部的组成点在三角形内部且在其初晶区内且在其初晶区内, , 能划分三个副三角形能划分三个副三角形2.2.相图分析：相图分析：四个初晶区，四个初晶区，六条界线，六条界线，三个三无变量点。三个三无变量点。（六）（六）具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图1、分析相图：分析相图：（1）连线与界线）连线与界线连线：连线：SA、SB、SC，分别代表三个独立的二元系统，分别代表三

11、个独立的二元系统S-A、S-B、S-C；界线界线E1P？（2）分三元系统）分三元系统 A-B-S、B-S-C、A-S-C；ACBE1PE2m2e3e2e1SACBS是一条转熔和共熔性质是一条转熔和共熔性质共存的界线。共存的界线。注意：延长连注意：延长连线并由切线规线并由切线规则分段判断则分段判断Fm1界线界线E2P？是一条共熔界线。是一条共熔界线。延长界线延长界线后再判断后再判断S（七）（七）具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图（3）无变量点）无变量点 E1、E2是低共熔点；根据图上转熔点性质，可再分为二种类型。是低共熔点；根据图上转熔点性质，可

12、再分为二种类型。 P点：点： 平衡过程平衡过程: R点：点： 平衡过程平衡过程:18PLASB 降温升温RLABS 降温升温SBACe2e1e3E2E1mSRABCACBE1PE2m2e3e2e1SACBS交叉位交叉位双升点或单转熔点双升点或单转熔点共轭位共轭位双降点或双转熔点双降点或双转熔点有双转熔点的形有双转熔点的形成不一致熔三元成不一致熔三元化合物的三元系化合物的三元系统相图统相图有单转熔点的形有单转熔点的形成不一致熔三元成不一致熔三元化合物的三元系化合物的三元系统相图统相图思考题：思考题：E1R界线性界线性质的分析？质的分析？3、冷却析晶过程、冷却析晶过程设：设：组成点组成点M在副三角

13、形在副三角形CSB内，离内，离S点较近。点较近。 （1）确定析晶结束点和最终的结晶产物）确定析晶结束点和最终的结晶产物SBACe2e1e3E2E1SRABCM首先要解决的首先要解决的2个问题个问题M熔体的结晶产物是熔体的结晶产物是C、S、B，在，在E1点结束析晶；点结束析晶；M熔体在熔体在A的初晶区内，冷却析晶的初晶区内，冷却析晶过程首先析出过程首先析出A晶相；晶相；（2）确定冷却过程析出的初晶相）确定冷却过程析出的初晶相 三角形规则三角形规则MMA20熔体熔体M的冷却析晶过程：的冷却析晶过程：液相液相L：2LAFMa 1L ASFd 10 B(L A BSLA BFFR ， 消失）至至B相消失，转熔结束相消失，转熔结束f=0SBACe1e3E2E1mSRABA B SA SfS C SgSS 固相固相S：110(LS C BLS CFFLE ， 消失）C S BM AA BAAb B消失，消失，f点在点在AS连线上连线上液相