金属学及热处理_第3章_二元合金相图及合金的凝固.ppt

1、金属学及热处理第3章二元合金相图及合金的凝固,第3章二元合金相图及合金的凝固,相图是表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。利用相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其含量。掌握相图的分析和使用方法，有助于了解合金的组织状态和预测合金的性能，并根据要求研制新的合金。,第3章二元合金相图及合金的凝固,本章的主要学习内容：,二元合金相图的建立；匀晶相图及固溶体的结晶；共晶相图及其合金的结晶；包晶相图及其合金的结晶；其它类型的二元合金相图；二元相图的分析和使用；铸锭的组织与缺陷。,合金存在的状态通常由合金的成分、温度和压力三个因素确定。由于合金的加工处理常在常压下

2、进行，所以合金的状态可由合金的成分和温度两个因素决定。,3.1.1二元相图的表示方法,3.1二元合金相图的建立,对于二元合金，通常用横坐标表示成分，纵坐标表示温度，建立二元合金相图。,相图中任意一点的坐标值表示一个合金的成分和温度，如图中E点表示合金成分w(B)=40%,w(A)=60%，温度为500。,配制一系列成分不同的合金，测定合金相变点温度，便可在温度-成分坐标图上得到一系列坐标点。把各相同意义的点连接成线，这些线把坐标图划分出一些区，称为相区，标明各区存在的相名，相图建立完毕。相变点的常用测量方法有：热分析法；膨胀法；电阻法等。,3.1.2二元相图的测定方法,3.1二元合金相图的建立

3、,3.1.2二元相图的测定方法,3.1二元合金相图的建立,用热分析法制作Cu-Ni二元合金相图过程,临界点,临界点,上临界点,下临界点,液相线,固相线,3.1.2二元相图的测定方法,3.1二元合金相图的建立,Cu-Ni二元合金相图,上临界点连接线称为液相线，表示合金结晶开始温度或加热过程中熔化终了温度。,下临界点连接线称为固相线，表示合金结晶终了温度或加热过程中开始熔化温度。,3.1二元合金相图的建立,液相线之上，所有合金都处于液相，是液相单相区，用L表示。,固相线之下，所有合金都已结晶完毕，处于固态，是单相固溶体相区，用表示。,液相线和固相线之间，合金已开始结晶，但结晶过程尚未结束，是液相和

4、固相两相共存区，用+L表示。,3.1.2二元相图的测定方法,Cu-Ni二元合金相图,3.1二元合金相图的建立,相律是表示在平衡条件下，系统的自由度数（f）、组元数（c）和相数（p）之间的关系，是系统平衡条件的数学表达式。,当系统的压力为常数时，则为：,3.1.3相律及杠杆定律,（1）相律及其应用,f=cp+2,f=cp+1,3.1二元合金相图的建立,自由度是指在保持合金系中相数不变的条件下，合金系中可以独立改变的影响合金状态的内部（合金成分）和外部（温度和压力）因素的数目。当压力不变时，外部因素只有温度。,纯金属：成分不变，只有温度独立可变，因此纯金属的自由度数最多为1个。,3.1.3相律及杠

5、杆定律,（1）相律及其应用,二元合金：成分独立变量有1个，再加上温度因素，因此二元合金的自由度数最多为2个。,f=cp+1,3.1二元合金相图的建立,利用相律确定系统中可能存在的最多平衡相数。,3.1.3相律及杠杆定律,（1）相律及其应用,纯金属结晶时，温度不变，自由度数为零，同时共存的平衡相为液、固两相。,单元系：组元数c=1，自由度最小为零f=0，同时共存的平衡相数应具有最大值，即：p=10+1=2对单元系，同时共存的平衡相数不超过2个。,f=cp+1,3.1二元合金相图的建立,利用相律解释纯金属与二元合金结晶时的差别。,3.1.3相律及杠杆定律,（1）相律及其应用,纯金属结晶时存在液固两

6、相，自由度为零，因此纯金属结晶只能在恒温下进行。二元合金结晶时，如果从液相中结晶出单一固相，则也是两相共存，自由度为1，所以温度可变，二元合金将在一定温度范围内结晶。,如果从液相中直接结晶出两种固相，如何？,f=cp+1,3.1二元合金相图的建立,在二元合金相图中，杠杆定律只适用于两相区。,3.1.3相律及杠杆定律,（2）杠杆定律,在两相区，自由度为1，只有一个独立变量。如温度变化，两平衡相的成分必须随之而变。两个相的成分点之间连线称为连接线。两个平衡相的成分点即为连接线与平衡曲线的交点。,3.1二元合金相图的建立,在Cu-Ni二元匀晶相图中，某一成分为C的合金在温度T时处于液固两相平衡状态。

7、,3.1.3相律及杠杆定律,（2）杠杆定律,设合金中液相的质量为wL，固相的质量为w。因体系中Ni元素含量等于液相和固相中Ni元素含量之和，则有：,wLCL+wC=(wL+w)C,3.1二元合金相图的建立,3.1.3相律及杠杆定律,（2）杠杆定律,整理可以得出：wL/w=(C-C)/(C-CL)=rb/ar这就是杠杆定律。也可写成：wL=(rb/ab)100%w=(ar/ab)100%,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,两组元在液态无限互溶，固态也无限互溶的二元合金相图称为二元匀晶相图。,合金结晶时,从液相结晶出单相的固溶体，这种结晶过程称为匀晶转变。,具有匀晶相图的二元系合金主要有：Cu-Ni,

8、Ag-Cu,Cr-Mo,Cd-Mg,Fe-Ni,Mo-W等。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,以Cu-Ni二元合金为例：,3.2.1相图分析,其中有两条曲线，上面一条是液相线；下面一条是固相线。曲线把相图分为三个区：液相区L、固相区以及液固两相并存区L+。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,平衡结晶是指合金在极缓慢的冷却条件下进行结晶的过程。,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,以w(Ni)=30%的Cu-Ni合金为例分析平衡结晶过程：,冷却过程中，液体从t1温度开始结晶到t2温度结晶结束，液体成分从L1沿液相线变化到L2，结晶出的相成分从1沿固相线变化到2。期间任意温度下两相的相对含量可由杠杆定律

9、计算。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,固溶体的结晶也是形核和长大的过程，形核方式可以是均匀形核也可以是非均匀形核。,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,固溶体的形核不仅需要结构起伏和能量起伏，还需要成分起伏。,从微观角度看，液相中某一瞬间总会有某些小体积可能偏离液相平均成分，这些微小体积的成分、大小和位置都是在不断地变化着，这就是成分起伏。,过冷度越大，对成分起伏要求越小，形核越容易。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相成分不同，这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶称为异分结晶。,液体在一定温度下结晶时，固液两平衡相中

10、溶质浓度之比称为平衡分配系数（k0）。,平衡分配系数反映了溶质组元重新分配的强烈程度。,（1）异分结晶,k0=c/cL式中：c和cL分别为固相和液相的平衡浓度。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,假定液相线和固相线为直线，则k0为常数。,异分结晶,k0=c/cL,当液相线和固相线随溶质浓度增加而下降时，则k01。,k01时，k0越大，液相线和固相线之间水平距离越大。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,固溶体合金的结晶需要一定的温度范围,具有匀晶转变的固溶体合金的结晶需要在一定温度范围内进行，随着温度的降低，固相数量增加，同时固相和

11、液相的成分分别沿着固相线和液相线连续变化，最终固相成分达到与原合金成分一致。,因此，固溶体结晶时，始终进行着溶质和溶剂原子的扩散，包括在液相和固相内部的扩散和通过界面进行的原子互扩散。,需要有足够长的时间，保证平衡结晶过程充分进行。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,（2）固溶体合金的结晶需要一定的温度范围,固溶体合金的结晶需要原子之间的相互扩散。,在T1温度，必须存在c1(L)k0c1()的相平衡。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,固溶体合金的结晶需要一定的温度范围,在T2温度，必须存在c2(L)k0c2()的相平衡。,在T2

12、温度，可以重新形核，也可以继续长大。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.2固溶体合金的平衡结晶过程,固溶体合金的结晶需要一定的温度范围,固溶体的形核和长大，在两相内产生浓度梯度，引起相内扩散，破坏了相界面浓度平衡。导致晶体必须继续长大，重新建立相界面平衡。如此形成平衡和不平衡的循环，直至结晶结束。,小结,固溶体合金的平衡结晶过程,二元相图的测定方法,相律及杠杆定律,匀晶相图分析,平衡分配系数,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.3固溶体的不平衡结晶,只有极慢的冷却条件，才能使原子扩散充分进行，实现平衡结晶。,（1）固溶体不平衡结晶的产生过程,实际生产中，冷却速度较快，原子扩散不充分，导致

13、各相内成分不均匀。这种偏离平衡条件下的结晶称为不平衡结晶。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.3固溶体的不平衡结晶,假设液相内原子充分扩散，固相内原子扩散被完全抑制,（1）固溶体不平衡结晶的产生过程,不平衡结晶过程如左图所示。虚线为固相平均成分线，其位置与冷速有关。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.3固溶体的不平衡结晶,由于不平衡结晶，得到的固相晶粒内部先结晶区高熔点组元含量高，后结晶区低熔点组元含量较高，这种在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象，称为晶内偏析。由于固溶体晶体通常是树枝状，枝干和枝间的化学成分不同，又称为枝晶偏析。,（2）固溶体不平衡结晶产生的偏析,枝晶偏析组织照片,3

14、.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.3固溶体的不平衡结晶,分配系数k0与1偏离越大，偏析程度越大；结晶温度越低，偏析程度越大；溶质原子扩散能力越弱，偏析程度越大；冷速越大，偏析严重，但晶粒细小，制约偏析。,（2）固溶体不平衡结晶产生的偏析,影响晶内偏析程度的因素：,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.3固溶体的不平衡结晶,塑性和韧性降低；压力加工性能降低；抗腐蚀性能降低。,（2）固溶体不平衡结晶产生的偏析,晶内偏析对合金性能的影响：,均匀化退火：将铸件加热至低于固相线100200的温度保温，偏析元素扩散，成分均匀化。,降低或消除晶内偏析的方法：,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.4区域偏

15、析和区域提纯,区域偏析为宏观偏析；晶内偏析为微观偏析。,（1）区域偏析,固溶体合金在不平衡结晶时形成的大范围内化学成分不均匀现象称为区域偏析。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.4区域偏析和区域提纯,固相内无扩散，液相内扩散充分；液态合金自左向右定向凝固；液固界面保持平面。,（1）区域偏析,假设条件：,区域偏析形成过程,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.4区域偏析和区域提纯,将合金棒从一端向另一端定向局部熔化，根据区域偏析原理，先结晶的晶体将溶质（杂质）排入熔化的液体，最后使杂质富集于另一端，重复多次，可实现合金棒的提纯，这种方法就是区域提纯。,（2）区域提纯,熔区长度（L）小，k0小

16、，液体搅拌，都可提高提纯效果。感应加热，熔区电磁搅拌。,区域熔炼示意图,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.5成分过冷及其对晶体生长形状的影响,假设成分为C0的固溶体合金定向凝固，液体中只有扩散而无对流或搅拌，k01，成分过冷产生机理如右图：,（1）成分过冷,成分过冷产生机理示意图,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.5成分过冷及其对晶体生长形状的影响,对于一定合金系：液相中的温度梯度越小，结晶速度和C0越大，则成分过冷区越大。对于不同合金系：液相线越陡，溶质扩散系数越小，k0与1差别越大，则成分过冷倾向越大。,影响成分过冷的因素：,由于液相中的成分变化引起的固液界面前方一定范围内液相中实

17、际温度低于平衡结晶温度，为成分过冷。,3.2匀晶相图及固溶体的结晶,3.2.5成分过冷及其对晶体生长形状的影响,纯金属在正温度梯度结晶时，固液界面为平面状。固溶体结晶如果有成分过冷，可能出现胞状或树枝状生长。,（2）成分过冷对晶体生长形状的影响,温度梯度对成分过冷的影响,成分过冷较小时，胞状生长，形成胞状组织。成分过冷较大时，与纯金属在负温度梯度相似，为树枝状生长。,平面长大,胞状长大,树枝状长大,小结,固溶体的不平衡结晶：晶内偏析的产生原因及影响因素。区域偏析与区域提纯：区域偏析产生原因，区域提纯机理。成分过冷：成分过冷产生原因及影响因素。,3.3共晶相图及其合金的结晶,两组元在液态时相互无

18、限互溶，在固态时有限互溶，发生共晶转变，形成共晶组织的二元系相图，称为二元共晶相图。,Pb-Sn相图是一种典型的二元合金相图,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.1相图分析,AE和BE为液相线；AM、MN和NB为固相线；MF为Sn在Pb中的溶解度曲线；NG为Pb在Sn中的溶解度曲线。,三个单相区：L、三个两相区：L、L、一个三相共存区：L（MEN水平线）,Pb-Sn共晶相图中：,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.1相图分析,在三相共存区（MEN水平线）：LEMN发生上述三相平衡转变时，自由度f=2-3+1=0。因此，该转变的温度和三相成分均恒定不变。,在一定温度下，由一定成分的液相同时结

19、晶出两个成分一定的固相的转变称为共晶转变。共晶转变的产物为两相混合物，称为共晶组织。,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.1相图分析,MEN水平线为共晶线；E点为共晶点；E点对应温度为共晶温度；成分为E点的合金为共晶合金；成分对应ME段的合金为亚共晶合金；成分对应EN段的合金为过共晶合金。,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,以w(Sn)10%的合金为例：1至2点：按均晶转变L；到达2点时：全部变为相；2至3点：相不发生变化；3点以下：Sn在相中过饱和，以相的形式从相中析出；室温：相(基体)析出相。,（1）w(Sn)19%的合金（合金）,3.3共晶相图及其合

20、金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,从固溶体中析出另一个固相的过程为脱溶。过饱和固溶体的分解过程也称之为二次结晶。二次结晶析出的相称为次生相（以表示）。可在晶界析出(网状)；也可晶内析出(细小弥散)。,w(Sn)=10%的Pb-Sn合金平衡结晶过程示意图,（1）w(Sn)97.5%（N点）的合金有同样平衡结晶特点。,（1）w(Sn)19%的合金（合金）,室温得到的两相相对含量可由杠杆定律计算：,w（4G/FG）100w（F4/FG）100,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（2）共晶合金（合金）,Pb-Sn合金的共晶成分为w(Sn)61.9，共

21、晶温度为183，共晶转变为LEMN，转变产物为M和N两相，两相含量可用杠杆定律计算：,wM=(EN/MN)100=45.4%wN=(ME/MN)100=54.6%,继续冷却：,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（2）共晶合金（合金）,共晶合金中的两相一般呈层片状交替分布，领先相的形成促进了第二相的形核，两相交替形核长大。,共晶合金平衡结晶过程示意图,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（3）亚共晶合金（合金）,以w(Sn)50%的合金为例：,1至2点：按均晶转变L；到达2点时：剩余液相达到共晶成分，相和剩余液相的相对含量可用

22、杠杆定律计算：,w=(E2/ME)100=27.8%wL=(M2/ME)100=72.2%,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（3）亚共晶合金（合金）,在2点：剩余液相发生共晶转变：LEMN2点以下：，；,亚共晶合金平衡结晶过程示意图,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（3）亚共晶合金（合金）,共晶转变前形成的初晶相又称为先共晶相。,w=(3G/FG)10050%w=(F3/ME)10050%,室温相组成：相和相。可用杠杆定律计算两相的相对含量：,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（3）

23、亚共晶合金（合金）,在显微镜下能区分开来的独立形貌特征称为组织。,室温组织组成：先共晶相和共晶组织。可用杠杆定律计算两组织的相对含量：,W初生=(E2/ME)100=27.8%（含）W共晶=(M2/ME)100=72.2%,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,树枝状,（3）亚共晶合金（合金）,若先共晶相是固溶体，一般呈树枝状。若先共晶相是亚（非）金属或化合物，呈规则形状。,规则状,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（4）过共晶合金（合金）,过共晶合金的平衡结晶过程与亚共晶合金相似，所不同的是先共晶相不是而是。,w=(3G/F

24、G)10030%w=(F3/ME)10070%,室温相组成：相和相。可用杠杆定律计算两相的相对含量：,以w(Sn)70%的合金为例：,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（4）过共晶合金（合金）,室温组织组成：先共晶相和共晶组织。可用杠杆定律计算两组织的相对含量：,W=W初生(4G/FG)10027.82.50.7%,W初生=(E2/ME)100=27.8%（含）W共晶=(M2/ME)100=72.2%,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（5）组织组成与相组成,在183共晶转变结束后，组织组成物为初生相和共晶（）组织：,W=

25、W初生(FR/FG)10074.4191.4%,以w(Sn)30%的合金为例：,W初生=(DE/ME)100=74.4%W共晶()=(MD/ME)100=25.6%,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（5）组织组成与相组成,在183共晶转变结束后，相组成物为相和相：,W=(DN/MN)100=86%W=(MD/MN)100=14%,到室温，相组成物仍然为相和相：,W=(HG/FG)10070%W=(FH/FG)10030%,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.3不平衡结晶及组织（快速冷却）,（1）伪共晶,在平衡结晶条件下，只有共晶成分的合金才能获得完全共晶

26、组织，在不平衡结晶时，接近共晶成分的合金也可能得到全部共晶组织。这种非共晶成分合金得到全部共晶组织，称为伪共晶。,快冷过冷双组元过饱和双相同时析出伪共晶,亚共晶合金过冷至t1温度结晶时，形成伪共晶。,伪共晶示意图,3.3共晶相图及其合金的结晶,3.3.3不平衡结晶及组织（快速冷却）,（2）离异共晶,在先共晶相数量较多而共晶相数量较少时，共晶组织中与先共晶相相同的那一相可能依附于先共晶相生长，剩下的另一相单独存在于晶界处，使共晶组织特征消失。这种两相分离的共晶称为离异共晶。,成分远离共晶点，冷速较慢，过冷度较小时容易形成。依附先共晶相形核长大比重新形核长大更容易进行。,小结：,二元共晶相图的特点

27、：二元共晶转变典型合金的平衡结晶过程：亚共晶，共晶，过共晶组织组成和相组成计算：杠杆定律非平衡结晶：伪共晶，离异共晶,3.4包晶相图及其合金的结晶,在一定温度下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的转变，称为包晶转变。,两组元在液态无限互溶，在固态有限互溶并发生包晶转变的二元合金系相图，称为包晶相图。,Pt-Ag合金相图为典型的二元包晶相图。,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.1相图分析,ACB为液相线；AP和DB为固相线；PE为Ag在Pt中的溶解度曲线；DF为Pt在Ag中的溶解度曲线。,三个单相区：L、三个两相区：L、L、一个三相共存区：L（PDC水平线）,P

28、t-Ag包晶相图中：,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.1相图分析,D点为包晶点；D点所对应的温度为包晶温度；PDC线称为包晶线。,在三相共存区（PDC水平线）：LCPD发生上述三相平衡转变时，自由度f=2-3+1=0。因此，该转变的温度和三相成分均恒定不变。,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.1相图分析,包晶转变的特征：反应相是液相和一个固相，其成分点位于水平线两端；所形成的另一个固相位于水平线中间的下方。,共晶转变的特征：反应相是液相，位于水平线中间的上方；所形成的是两个不同的固相，其成分点位于水平线两端。,3.4包晶相图及其合金的结

29、晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,1至D点：按均晶转变L；到达D点时：温度为1186，析出的相成分达到P点，剩余液相的成分达到C点，发生包晶转变：LCPD转变结束后，液相和相消失，全部转变为相。,（1）w(Ag)=42%的Pt-Ag合金（合金）,D点之后继续降温:相中析出次生相()。,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,包晶转变时相通常依附在相上形核并长大，将相包裹起来，故称之为包晶转变。转变过程需要元素通过相扩散，随相增厚，元素扩散困难，包晶转变时间很长,（1）w(Ag)=42%的Pt-Ag合金（合金）,合金的平衡结晶过程示

30、意图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,1至2点：按均晶转变L；到2点时：温度为1186,析出的相成分达到P点，剩余液相的成分达到C点，发生包晶转变:LCPD转变结束后，液相消失，体系为转变得到的相和剩余相。,（2）w(Ag)=10.542.4%的Pt-Ag合金（合金）,2点之后：相析出次生相,相析出次生相。,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,合金的室温相组成为：相相。合金的室温组织组成为：,（2）w(Ag)=10.542.4%的Pt-Ag合金（合金）,合金的平衡结晶过程示意图,3.4包晶相图及其合

31、金的结晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,1至2点：按均晶转变L；到达2点时：温度为1186,析出的相成分达到P点，剩余液相的成分达到C点，发生包晶转变：LCPD。转变结束后，相消失，体系为转变得到的相和剩余液相。,（3）w(Ag)=42.466.3%的Pt-Ag合金（合金）,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,2至3点：剩余液相继续析出相，到3点全部转变为相。3至4点：相不发生变化。4点以后：相中析出次生相。,（3）w(Ag)=42.466.3%的Pt-Ag合金（合金）,Pt-Ag合金包晶相图,3.4包晶相图及其合金的结晶,3

32、.4.2典型合金的平衡结晶过程及组织,（3）w(Ag)=42.466.3%的Pt-Ag合金（合金）,合金的室温相组成为：相相。合金的室温组织组成为：,合金的平衡结晶过程示意图,3.5其它类型的二元合金相图,3.5.1组元间形成化合物的相图,（1）形成稳定化合物的相图,稳定化合物是指具有一定熔点，在熔点以下保持其固有结构而不发生分解的化合物。,Mg-Si二元合金可以形成稳定的Mg2Si化合物，并且其对组元没有溶解度，所以在相图中是一条垂线，表示Mg2Si单相区，把相图分成两个独立部分。,Mg-Si二元合金相图,3.5其它类型的二元合金相图,3.5.1组元间形成化合物的相图,（2）形成不稳定化合物

33、的相图,不稳定化合物是指加热时发生分解的那些金属化合物。K-Na合金在6.9以下形成不稳定的KNa2化合物，是包晶转变（L+NaKNa2）的产物。KNa2加热至6.9分解为液体和钠晶体。由包晶反应得到的化合物一般均为不稳定化合物。不稳定化合物不能作为独立组元把相图分成几个独立部分。,K-Na二元合金相图,3.5其它类型的二元合金相图,3.5.2具有固态转变的二元合金相图,（1）共析转变,一定成分的固相，在一定温度下分解为另外两个一定成分的固相的转变，称为共析转变。,Fe-C相图中的共析转变发生在727，S为共析点，共析反应式为：sp+Fe3C,3.5其它类型的二元合金相图,3.5.2具有固态转变的二元合金相图,（2）包析转变,在一定温度下，由两个一定成分的固相形成另一个一定成分的固相的转变，称为包析转变。,Fe-B相图中的包析转变发生在910，包析反应式为：+Fe2B,3.5其它类型的二元合金相图,3.5.2具有固态转变的二元合金相图,（3）固溶体的多晶型转变,当合金中的组元有同素异构转变时，所形成的固溶体也具有多晶型转变。,Fe-Ti相图中在Ti的一边有：；在F