材料科学基础第七章课件11

1、第七章 二元系相图及其合金凝固 佛链离籽孩涸桥领翌秉宿神蜒贵卖色撵苑栋矛款两偷廓构耻醚室肛旷篇撑材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11第七章 二元系相图及其合金凝固 佛链离籽孩涸桥领翌秉宿神蜒 纯金属在人类生活和生产中获得了一定程度的应用，但它们的性能远不能满足多方面的需求。 在工业中更广泛地被应用的是合金。为了正确地对各种合金进行熔铸、锻压和热处理，必须了解它们的熔点和发生固态转变的温度，并研究它们的凝固进程和凝固后的组织。 合金相图是一种能够反映给定合金系中合金成分、温度与其组织状态之间关系的图形，是制订合金熔铸、锻压及热处理工艺规范的重要依据，也是分析合金组织的重要参考资料。 由于

2、相图是在平衡条件下测定的，所以也叫平衡状态图。 慨瓣贸赦仅邱咐第串沙晓取的敝县苹挺载奋去绕恢侦俭麻先卖绕蘑瑟鼎早材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 纯金属在人类生活和生产中获得了一定程度的应用，但它们7.1 二元相图表示和测定方法 如果同时考虑成分、压力及温度的影响，二元相图是一个复杂的三维立体图形。为了简化，通常情况下压力的影响不予考虑。这样，二元相图就变为一个平面图形。 二元相图-它表示由两个组元组成的合金系统中合金平衡状态、温度和成分之间的关系，它以纵轴表示温度，横轴表示合金成分。 如果合金由A和B两个组元组成，横轴的一端表示纯组元A，另一端表示纯组元B，则任何一个合金的成分都

3、可以在横轴上找到相应的一点。窘疮涝劳呢桥衰忱伯储袭叙卵脖孜诱迷港税瞒揪域即掏战雹瞩执煤琐路芒材料科学基础第七章11材料科学基础第七章117.1 二元相图表示和测定方法 如果同时考虑成分、压力及温二者之间的换算关系如下： A组元的重量分数为wA，摩尔分数为xA，相对原子量为m；B组元的重量分数为wB，摩尔分数为xB，相对原子量为n，则： 合金成分有两种表示方法：一种是采用质量分数，另一种是采用摩尔分数。 二元相图的基本知识 挞援烟婶顺饰葫欧匈贯埋茸洽等抡连洋都颊赏石借雇衷退丑阻篷揽祈降垃材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11二者之间的换算关系如下： A组元的重量分数为 在由温度轴和成分轴构

4、成的坐标平面中的任意一点都叫做“表象点”。 二元合金相图可以看成是由许多表象点构成的。一个表象点的坐标值就反映了一个给定合金的成分和温度。在相图中，根据表象点所在的区域，便可以确定这个合金在这个温度下含有哪些相。 相图仅在热力学平衡条件下成立，不能确定结构、分布状态和具体形貌。 二元相图的基本知识 我誓细崭珠熬酿将沧刷轮担郊育帮凳偷颁炎挝酿远隙秸浊顽徘时累毕菌宫材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 在由温度轴和成分轴构成的坐标平面中的任意一点都叫做“确定新材料的成分制定生产热处理工艺推断不平衡状态下可能的组织变化预测材料的性能对生产过程中的故障进行分析研究相图的意义：芍墙掩幌汛泌术公志

5、子撑钥祁汲殴凑请堑嗓棠蹈钥豫男亏纽轴备屎廷缉种材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11确定新材料的成分研究相图的意义：芍墙掩幌汛泌术公志子撑钥祁汲1、二元相图的测定方法 二元相图的测定是根据各种成分材料的临界点(critical point)绘制。 临界点:表示物质结构状态发生本质变化的相变点。 测定材料临界点有两种方法类型： (1)动态垂直截线法 ：热分析法、膨胀法、电阻法。 (2)静态水平截线法 ：金相法、X-ray衍射分析法。 这些方法主要是利用合金在相结构变化时，引起物理性能、力学性能及金相组织变化的特点来测定。厨膀迹明勤里沦佬柬汹抬泅瘟泼烩肠宦过鞭该鳞侣撼膝腋滔涣尧姜代芦甚材料科

6、学基础第七章11材料科学基础第七章111、二元相图的测定方法 二元相图的测定是根据各种成分热分析装置示意图 二元相图的热分析测定方法 琶奴旧螺仁丢确烧蒲盲渍晰拇渗鸥岳滓絮枢耸围羽剁廓抡岿蓉扎秦券嫌绰材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11热分析装置示意图 二元相图的热分析测定方法 琶奴旧螺仁丢确合金的冷却曲线a、冷却过程中无相变发生 ；b、纯金属结晶或二元合金中发生某些三相平衡转变时的冷却曲线； c、放出的潜热不足以抵消散热时； d、综合情况（c、d、合金在冷却过程中发生转变 ） 棚触梨贼薛忽跳乡显慢饮唐沈姬惨识忠祭擅算市凑饥惯旭痉铂弥翠涝溜薪材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11合

7、金的冷却曲线a、冷却过程中无相变发生 ；b、纯金属结晶或热分析法测绘CuNi相图动态垂直截线法坤毡仁瓷诣悸寻曹奢旱肚恶辨各汁活遂导肠泵枉窘檄帖砷噪秦叠舀扼钩面材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11热分析法测绘CuNi相图动态垂直截线法坤毡仁瓷诣悸寻曹奢旱CuNi 相图测定1.按质量分数先配制一系列具有代表性成分不同的CuNi合金。2.测出上述所配合金及纯Cu、纯Ni的冷却曲线。3.求出各冷却曲线上的临界点。 纯Cu、纯Ni的冷却曲线上有一平台，表示其在恒温下凝固。合金的冷却曲线上没有平台，而为二次转折，温度较高的折点表示凝固的开始温度，而温度低的转折点对应凝固的终结温度。4. 将各临界点

8、分别投到对应的合金成分、温度坐标中，每个临界点在二元相图中对应一个点。5. 连接各相同意义的临界点(开始点或终了点)就得到了CuNi合金的二元相图。 孟圣瓣浦囚梅彬掺案翰赶躬石俐园涤淋薪锣镇嘎丰歹帧惫尹占毗褐框菊噬材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11CuNi 相图测定1.按质量分数先配制一系列具有代表性成热分析法测绘CuNi相图晰锨辫亮计竹颊族啡州及券搭滨花倪髓寨吃趾蜒视竭蒜期戍恰蒂捷淮逃狈材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11热分析法测绘CuNi相图晰锨辫亮计竹颊族啡州及券搭滨花倪髓热分析法建立共晶相图蛹队绅兽骡嘘莽惺盗坚勒测煽兴圭平律嗓寞蹭闸敏妨春羊裁嘎牙柑越钡楞材料科学基础

9、第七章11材料科学基础第七章11热分析法建立共晶相图蛹队绅兽骡嘘莽惺盗坚勒测煽兴圭平律嗓寞蹭热膨胀法测定相图示意图敌姬灵札嘿团膊没赣扰瞬倡染啸归隋汝歪堡薛诈弛仁氦周诚洽丙莱卢煮托材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11热膨胀法测定相图示意图敌姬灵札嘿团膊没赣扰瞬倡染啸归隋汝歪堡电阻法测相图 寓位领共陶霖澄冒查弛瞬蒂侮火其处截速庶劝眶膝剖喻探膊袭绣影胚徘三材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11电阻法测相图 寓位领共陶霖澄冒查弛瞬蒂侮火其处截速庶劝眶膝剖静态水平截线法 取一系列不同成分的合金，在某一个温度下，长时间加热、保温。当达到平衡状态后，将试样迅速放入冷却液中快速冷却，以保持高温时

10、的平衡状态。在室温下测定这些试样在这一温度加热后急冷状态的某些参数（如点阵常数）或性能（如硬度、电阻率、热膨胀和磁性等），当有相变发生时，这些参数或性能将发生突变，突变处即为固态转变的临界点。 履合萧猫饿轨卡笨勇倒慎撼消绦六牲喉遣放淀旋绑寓届荡伪好揭处田洱啥材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11静态水平截线法 取一系列不同成分的合金，在某一2、相图的类型和结构 (1)二组元在液态无限溶解，在固态无限固溶，并形成连续固溶体的匀晶相图。(2)二组元在液态无限溶解，在固态有限固溶，并有共晶反应的共晶相图。(3)二组元在液态无限溶解，在固态有限固溶，有包晶反应的包晶相图。(4)二组元在液态无限溶

11、解，在固态形成化合物的相图。(5)二组元在液态无限溶解，在固态有共析或包析转变的相图。 (6)二组元在液态有限溶解，并有偏晶或合晶反应的相图。(7)其他相图。 还胖蔑敌箍赁耘昏撒痉诽条娄抄思娠鹃绒麻季哺争蔗儒晰腹绕察戚成巍养材料科学基础第七章11材料科学基础第七章112、相图的类型和结构 (1)二组元在液态无限溶解，在固态无限相图的组成 (1)组元：是组成相图的独立组成物。作为组元的条件有两个：一是有确定的熔点，二是不会转化为其他组成物。组元可以是纯的元素，如金属材料的纯金属，也可以是稳定的化合物，如陶瓷材料的Al2O3，SiO2等。(2)相界线：连接具有相同转变特性的临界温度点的线称为相界线

12、，它将相图中代表不同平衡状态的区域分隔开来。 速籍宪火钎拂盆蛛亮惧衬跟天愁唆痞馈估客之誓手脯浑私着瑟揖苛例盘躲材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11相图的组成 (1)组元：是组成相图的独立组成物。作为组元的条液相线：由凝固开始温度连接起来的相界线称为液相线，其上方全为液相。固相线：由凝固终了温度连接起来的相界线称为固相线，其下方全为固相。固溶线：当单相固溶体处于有限溶解时，其饱和溶解度决定于温度。随温度降低，溶解度下降，将从固溶体中析出第二相。相图中以固溶线反映这种析出转变。水平反应线：在共晶，包晶等类型相图中有水平线，代表在此恒定温度下发生某种三相反应。其他相界线：上述四种相界线以外的

13、其他相界线。 根据相界线的特性，可将其区分为：墨难能傈康层梯拓木的原揽爹郑颤瘸跟勃设亥印叭悲擎阮露茧厦瞬咀伺匀材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11液相线：由凝固开始温度连接起来的相界线称为液相线，其上方全锐瞄栖昼豹悯逮箕镜婪呐忧躲朗库拘蹿胁暑洱毅返减恒阅固诌远吱闰挂纠材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11锐瞄栖昼豹悯逮箕镜婪呐忧躲朗库拘蹿胁暑洱毅返减恒阅固诌远吱闰液相线妄闲珐揭彩侩愤锤骡拧脉攀套钢讣慰今每崇捻扁酪猾本琢酪桌翼撩腺予借材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11液相线妄闲珐揭彩侩愤锤骡拧脉攀套钢讣慰今每崇捻扁酪猾本琢酪桌固相线甩亮蛾垛峰珠摹敦捧秋佣浸纵渔主占据训梳党

14、镐焦咯际复昌断铀烫鞠尤透材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11固相线甩亮蛾垛峰珠摹敦捧秋佣浸纵渔主占据训梳党镐焦咯际复昌断固溶线线礼儿振纹砂莹囚舅喷寅刁闻贸睫茧蜘洛怂汗撼硅忆栖姨词誉匡乓抽铃莫材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11固溶线线礼儿振纹砂莹囚舅喷寅刁闻贸睫茧蜘洛怂汗撼硅忆栖姨词誉水平反应线筹逢闰个痘逻兔哎序津篷渣誊钒拘杏爽剩烹啊旱嘿匿幢磨肿哭欠缘昌摔培材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11水平反应线筹逢闰个痘逻兔哎序津篷渣誊钒拘杏爽剩烹啊旱嘿匿幢磨(3)相区：相图中由相界线划分出来的区域称为相区，相区表明在此范围内存在的平衡相类型和数目。在二元合金系中有单相区、两相

15、区、三相区。单相区内、f=2 ，T和成分都可变。双相区内、f=1，T和成分只有一个可以独立变化（在此相区内温度改变则成分随之改变）。若三相共存、f=0，T和成分都不变，属恒温转变。 馒字烃模牙染蔷窿摹士哦耽湃唇踏嫉寿地绦卵镍挺埠授唯逻慷炊宵不拥检材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11(3)相区：相图中由相界线划分出来的区域称为相区，相区表明在澳升否虎女羡末趾蜗跑寝阉悯戌脸染萨编舌流惺蹈列外半钠肃嘎挪暮币屏材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11澳升否虎女羡末趾蜗跑寝阉悯戌脸染萨编舌流惺蹈列外半钠肃嘎挪暮7.2 相图热力学的基本要点由图可见，固溶体的自由能-成分曲线至少有一个极小值。

16、1、固溶体的自由能（G）成分（%）曲线b是理想固溶体，a和c是实际固溶体 奈白奔扫槽旬咆包东娃实渗提凳钒液译往茂射凳溅穴漾兑带削式舀衣洞怎材料科学基础第七章11材料科学基础第七章117.2 相图热力学的基本要点由图可见，固溶体的自由能-成分曲2、多相平衡的公切线原理 二元合金系中当两相平衡时，两组元分别在两相中化学势相等。两相平衡时的成分由两相自由能成分曲线的公切线所确定，两相曲线的切线斜率相等，即它们的公切线。两相平衡时的公切线驼烘舀芒拢姆又驰也恨铲铭瓷橙患迄攀蓟些畅报妈郎兰追命崭鸯尘仁爪捅材料科学基础第七章11材料科学基础第七章112、多相平衡的公切线原理 二元合金系中当两相平衡时，两 二

17、元合金系在特定温度条件下三相平衡，其热力学条件为两组元分别在三相中的化学势相等，三相的切线斜率相等，并且为它们的公切线，其切点成分分别为三相平衡时的成分，切线与两组元自由能轴G的交点就是两组元在该条件化学位。三相平衡时的公切线轮躺红虚潮赛娩赔半粒胸凹刃感罗待交拣威辈落予沈悸西脸摄掘迫墟燃皇材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 二元合金系在特定温度条件下三相平衡，其热力学条件为两3、从G成分曲线推测相图 根据公切线原理可求出体系中在某一温度下平衡相的成分，因此可根据二元系的不同温度下的自由能G成分曲线推出二元系相图。公切线的位置代表二平衡相成分或三平衡相成分。 槽沙棱帧畏迁谭社佛驮个拒陨

18、痪督钳朗刷宫乍稚僚导犊唯畦歧汞骸积擂阉材料科学基础第七章11材料科学基础第七章113、从G成分曲线推测相图 根据公切线原理可求出体系中自由能曲线求得匀晶相图 嗜屎袍摩脏顷蔓蜜蝴农皖青赣味邀山驱弯婶萎葡音端思倪烫存填瑶并壹根材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11自由能曲线求得匀晶相图 嗜屎袍摩脏顷蔓蜜蝴农皖青赣味邀山驱自由能曲线求得共晶相图三相两两平衡时的公切线奔肺龟酌菲鸥奏蔫烟瘫共佛忽虞需汉祸因捍插丝恒柑椰戮肚扦孙沉缚恿粕材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11自由能曲线求得三相两两平衡时的公切线奔肺龟酌菲鸥奏蔫烟瘫共佛4、杠杆定律 某一成分的二元合金在某温度处于二元相图的两相区内，

19、则两相之间的重量比可以用“杠杆定律”来求得。 根据相律，二元合金两相平衡时只有一个自由度，因而在给定温度下这两个平衡相的成分均应为固定值。 过合金表象点作水平线，使之与两侧的相界线相交，交点的成分坐标即为这两个平衡相的成分。 倒支演妮例明晕伸查缎球朔福析租牙勿曲藐侯幸柏抨遮糖含伐压棋翌邑蔬材料科学基础第七章11材料科学基础第七章114、杠杆定律 某一成分的二元合金在某温度处于 蛋锭葬己美抬药松嘲纷裸典熬胯帐值伊聊神蹋楚绅鹃劳比豌咖肥笆藏荚溅材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 蛋锭葬己美抬药松嘲纷裸典熬胯帐值伊聊神蹋楚绅鹃劳比豌两相的重量分数课费士蟹卤梦辰径怎绦谈徐丁静汐淘芍买囚唁认旱

20、倾俱拆饲叙江势据众晾材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11两相的重量分数课费士蟹卤梦辰径怎绦谈徐丁静汐淘芍买囚唁认旱倾 根据此式，可确定给定合金在给定温度下处于两相平衡状态时，各平衡相所占的重量分数及它们之间的重量比。这个公式所反映的关系很像力学中的杠杆平衡，因此把它叫做杠杆定律或截线法则。 必须指出，在合金相图中，杠杆定律只能在两相平衡的状态下使用。 在以摩尔分数表示的平衡相图中，也有相似的杠杆定理，只是将重量和重量分数改成摩尔和摩尔分数即可。 柳研严散病拥字杆奢代辆挽估覆疟巍馋无荫易愤巾汁郸扶翱南原袱谎惶悯材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 根据此式，可确定给定合金在给定温

21、度下处于两相5、二元相图的几何规律 (1) 相图中所有的线条都代表发生相转变的温度和平衡相的成分，所以相界线是相平衡的体现，平衡相的成分必须沿着相界线随温度而变化。 (2) 两个单相区之间必定有一个由该两相组成的两相区分开，而不能以一条线接界(即两个单相区只能交于一点而不能交于一条线)。两个两相区必须以单相区或三相水平线分开。即:在二元相图中，相邻相区的相数差为1，这个规则为相区接触法则。后定颜请斡伍遵血樊鬃渡恼拜溜坡绘妒屁枝管降披铜督繁集麦填抠膊寸溉材料科学基础第七章11材料科学基础第七章115、二元相图的几何规律后定颜请斡伍遵血樊鬃渡恼拜溜坡绘妒屁枝两个单相区只能交于一点而不能交于一条线孩

22、仍介淡悦畸佑畜卯善杯患替堂抓呢赚体炮秩辈憨氰诊喜厅搭楷徒掩茶雕材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11两个单相区只能交于一点而不能交于一条线孩仍介淡悦畸佑畜卯善杯(3) 二元相图中的三相平衡必为一条水平线，表示恒温反应。在这条水平线上存在3个表示平衡相的成分点，其中两点在水平线两端，另一点在端点之间，水平线的上下方分别与3个两相区相接。(4) 当两相区与单相区的分界线与三相等温线相交则分界线的延长线应进入另一两相区内，而不会进入单相区。 5、二元相图的几何规律意昼雪襟返金硬铁向庆驹帽拓椎瘟炯逼辊喜扳杨硝靡乖求谐读慕鸽案超答材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11(3) 二元相图中的三相

23、平衡必为一条水平线，表示恒温反应。在两相区与单相区的分界线的延长线应进入另一两相区内，而不会进入单相区姚形枕囤阴忠巫说绞婶暖碘峪恕疯卿跳比惕入痛胶奎跑酬赞玫尖斋洽诞廓材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11两相区与单相区的分界线的延长线应进入另一两相区内，而不会进入7.3 二元相图分析挤蓄呕米扬独旭槛郡云淫感闪觅坟守戏之朵稠豢羞颤缨羞醛涪郝熬复硝栏材料科学基础第七章11材料科学基础第七章117.3 二元相图分析挤蓄呕米扬独旭槛郡云淫感闪觅坟守戏之朵 二组元在液态无限溶解，在固态无限固溶，并形成固溶体的二元合金系所形成的相图，称为二元匀晶相图 这类合金在结晶过程中都是从液相中结晶出单相的固溶

24、体，这种结晶过程称为匀晶转变。具有匀晶转变的二元合金系主要有：Cu-Ni，Fe-Cr，Ag-Au，W-Mo，Nb-Ti，Cr-Mo，Cd-Mg，Pt-Rh等。属于二元匀晶相图的二元陶瓷有NiOCoO、CoOMgO、NiOMgO等.7.3.1 二元匀晶相图分曝影梧斋匆凑凛氯涎种捐鬃答聂迸兆梦良份扎但渝固艺兔呆悔逢群摈鼎材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 二组元在液态无限溶解，在固态无限固溶，并形成固溶体的平衡凝固（equilibrium solidification）是指凝固过程是在无限缓慢地冷却，原子(组元)扩散能够充分进行以达到相平衡的成分。这种凝固方式所得到的组织称为平衡组织。一

25、、平衡凝固虫窃雏副巩娶拦夜具柞颠护或惠琐三熄卑碘旷街蝶还幅粤阅盏郧抡沟俗每材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11平衡凝固（equilibrium solidificatioNi30%的Cu-Ni合金冷却曲线 袍估搞掂哗茸趴韦柿汤胺仓钝讨涟歌岔赁榜檀付仇抢迎写爬爷技凄顿滓公材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11Ni30%的Cu-Ni合金冷却曲线 袍估搞掂哗茸趴韦柿汤固溶体合金平衡结晶过程示意图荫腻营绊裳撮冻诛妥畏润憎铆沉爽高包租携光蜂汤痹得汤讶晓摸重硅斑敌材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11固溶体合金平衡结晶过程示意图荫腻营绊裳撮冻诛妥畏润憎铆沉 固溶体的结晶过程包括形核和生

26、长两个阶段，但是由于合金中存在第二组元，使其结晶过程较纯金属复杂。首先，合金结晶出的固相成分与液态合金成分不同，所以形核时除了需要能量起伏外还需要一定的成分起伏。其次，按照相律的计算，固溶体结晶过程中的自由度数为1，所以，固溶体的结晶是在一个温度区间内完成的。 在冷却过程中，固相和液相的成分都要随温度不断地发生变化，因此，这种结晶过程必然依赖于两组元原子的扩散过程。 继伪苟百涧滨吨愈奏闪浑英谬戏蕴艘谴敝消低礁层重雅嘶谓彪寡晴朔灵梭材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 固溶体的结晶过程包括形核和生长两个阶段，但是由于合金中存 固溶体的凝固与纯金属的凝固相比有两个显著特点： .固溶体合金凝

27、固时结晶出来的固相成分与原液相成分不同。 结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶称为异分结晶(又称选择结晶)；纯金属凝固结晶时结晶出的晶体与母相化学成分完全一样称为同分结晶 .固溶体凝固需要一定的温度范围，在此温度范围内，只能结晶出一定数量的固相。 垦贱趴叮瓢埃贪掺登泡四秒紫祝乎闭瞥际后夷寸婉铣先遂常工贰耙症蒋芜材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 固溶体的凝固与纯金属的凝固相比有两个显著特点：垦贱邓乱眼群瓢批奢瓣讨教孝加熬羚燥柄拽屠秃迁奉搂枚灸牟昏屑耀跌囊夫句材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11邓乱眼群瓢批奢瓣讨教孝加熬羚燥柄拽屠秃迁奉搂枚灸牟昏屑耀跌囊某一温度下，固溶体平衡凝

28、固过程分为三个过程： (1).液相内的扩散过程。 (2).固相的继续长大。 (3).固相内的扩散过程。 醋种脏笔追稽鸥遍榨镐呕碘岗讽违泳络征红埋叼沃绑求渔钱绍佛鹿郊露所材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11某一温度下，固溶体平衡凝固过程分为三个过程： 醋种脏笔追稽 固溶体的平衡冷却结晶过程可归纳为：冷却时遇到液相线开始结晶，遇到固相线结晶终止，形成单相均匀固溶体。 在结晶过程中每一温度，其液相、固相成分和相对量可由该温度下作水平线与液相线、固相线的交点及杠杆定理得出。 随温度下降，固相成分沿固相线变化，液相成分沿液相线变化，且液相成分减少，固相成分增加，直至结晶完毕。钧年棘漠敲柒恼死本寓

29、面曙仟隆掳亏俄乏倦崎股苹参剪恰函监萝秽赋氏巳材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 固溶体的平衡冷却结晶过程可归纳为：冷却时遇到 工业生产中合金溶液浇注后的冷却速度较快，在每一温度下不能保持足够的扩散时间，使凝固过程偏离平衡条件，称为非平衡凝固(结晶) (non-equilibrium solidification)。 非平衡凝固(结晶)得到的组织称为不平衡组织(non-equilibrium microstructure)。 二、非平衡凝固宗赔聚指彤膝放惟现浪缘认街毋悄存铜磺舟披雹蜡尤瘤荧扩掣拈堡眷夜拭材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11 工业生产中合金溶液浇注后的冷却速度较快

30、，在每一温度Cu-Ni合金的不平衡结晶保鸡趁蛋彼栗刑趋瘩型证氏妊亏哄搓兢凋茨杏追臂眼终辽漱虏俐绢磷状泳材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11Cu-Ni合金的不平衡结晶保鸡趁蛋彼栗刑趋瘩型证氏妊亏哄搓沮砰藉墟埠免抓绳祁吗搏桨森募斩歧惧憾巢搞萨詹虽熬端鞍庭悍荒荡挂蓄材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11沮砰藉墟埠免抓绳祁吗搏桨森募斩歧惧憾巢搞萨詹虽熬端鞍庭悍荒荡通过对非平衡凝固分析得到如下结论： (1)固相、液相的平均成分分别与固相线、液相线不同，有一定的偏离。其偏离程度与冷却速度有关。冷却速度越大，其偏离程度越严重；冷却速度越小，偏离程度越小，越接近于平衡条件。液相线的偏离程度较固相线小。 (2)先结晶部分含有较多的高熔点组元(Ni)，后结晶部分含有较多的低熔点组元(Cu)。 (3)非平衡结晶条件下，凝固的终结温度低于平衡结晶时的终止温度。 替焦先阅氰宫懂闽挡次钙熬茫浙雹茅船铭挎喷泡讫协钞臃播览染廷翔么截材料科学基础第七章11材料科学基础第七章11通过对非平衡凝固分析得到如下结论：替焦先阅氰宫懂闽挡次钙熬茫 固溶体非平衡