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文档简介

2.2晶体材料的相图与相变一、相与相图1.组元与相组元—组成合金的独立的、最基本的单元。★组元可以是元素或稳定化合物

；★组元之间可能相互溶解形成固溶体可以相互反应形成化合物相—合金中具有同一化学成分、同一晶体结构和原子聚集状态，并具有界面分隔的各个均匀组成部分。2.相变与相图相变——相的分解、合成和转变过程相图——状态图或平衡图，是用图解的办法标示不同温度、压力及成分下合金系中各相的平衡关系。结晶：从液态变成晶态的过程重结晶：从一种晶态变为另一种晶态的过程★了解合金的组织状态★预测合金的性能★根据要求研制新的合金★可以做为制定合金加工工艺的重要依据相图的应用：二、固溶体与金属间化合物1.固溶体溶质原子溶入固态（金属）溶剂中形成的合金相置换固溶体—溶质原子置换部分溶剂原子间隙固溶体—溶质原子处于溶剂结构间隙位置固溶强化固溶强化：通过加入溶质元素形成固溶体，使合金强度、硬度升高的现象。溶质溶入晶格畸变强度↑硬度↑塑性↓固溶体两种类型示意图固溶体中大、小溶质原子所引起晶格畸变示意图2.金属间化合物金属/金属或金属/类金属（非金属）之间的化合物例：CuAl2、Mg2Pb、Fe3Al、Mg2Si等。特征：结构比较复杂高熔点高硬度高化学稳定性性脆金属化合物是导致材料产生弥散强化的原因时效或沉淀强化三、二元相图的主要类型1.二元相图的建立热分析法用热分析法建立合金相图2.二元匀晶相图形成条件：固态下二组元性质相近→无限互溶→匀晶。液相固液两相区固相反应式：

LL+αα（成分不断变化）（与液相同成分）凡二元系中在液态和固态下均能无限互溶时，所构成的相图。如Cu-Ni、Au-Ag、Fe-Ni及W-Mo等都是这类相图。Cu-Ni合金相图、合金冷却曲线及组织形成示意图合金的结晶过程及组织Cu-Ni合金枝晶偏析(2)共晶相图形成条件：固态下二组元有限溶解，在恒定温度、恒定成分，二固相同时结晶。组织定义：相（单相或多相）的类型及其空间形态。反应式：LE（液）αM+βN当两个组元液态能无限互溶，但固态只能有限互溶并且发生共晶反应时，所构成的相图。如Pb-Sb、Al-Si、Pb-Sn及Ag-Cu等都是这类相图。Pb-Sn合金相图Pb-Sn共晶合金的显微组织含10%Sn的Pb-Sn合金显微组织含50%Sn的Pb-Sn合金的显微组织含80%Sn的Pb-Sn合金的显微组织(3)固态下的二次晶析出反应反应式：L→L+α→α→α+βⅡ一次晶二次晶(4)包

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