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第六章相平衡与相图第五讲


液相L:M a R
L A F 2
L A B F 1
(
L A BS
F 0,B消失
LS L AS e d F 2 ) F 1
E1 (
L S C F 1
L S C B
F 0,L消失

f=0
S p
S
B
LE → A+S+C LP+B→S+C
p1
S1 B1
熔体1
LP+B→S+C
液相: 1 a ( P F =0,L消失) F 2
F 1
B B C B C S 固相:B B b 1
LB
L B C
LP B S C
固相S:
M 熔体的冷却析晶过程: 液相L: L S A B L A B C L S L A S L A B m n ( P F 0,S消失) ( E F 0,L消失) F=2 F=1 F=1
S S r r i m
S
A S
A B S
A B
A B C
(六)具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图 1.相图特点:
•S的组成点在三角形内部 且在其初晶区内,
•能划分三个副三角形 2.相图分析: •四个初晶区, •六条界线, •三个三无变量点。
(七)具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图 1、分析相图:
e2 e1
E2 m S E1 B A S
降温 S LR A B 升温
C
C
C
C
有单转熔点的形 成不一致熔三元 化合物的三元系 统相图
思考题: E1R界线性 质的分析?
e1
E1
m2 S
E2
e2
A S
R
P
e3
B 18 B
A
e3
B
A
3、冷却析晶过程
设:组成点M在副三角形CSB内,离S点较近。
3、M的析晶路程
分析:
A B S
L
•析晶终点为E点, 析出晶相B、C、S
M
A A B B S M L L L R( LR A B S ) L E( LE B S C)
液相:M L ( R F 0,A消失
3、结晶路程分析
① 划分副三角形,确定组成点的位臵
② 判定界线及无变量点的性质
③ 分析析晶产物和析晶终点;
④ 分析析晶路线,正确书写其结晶路程;
⑤ 利用规则检验其正确性。
C
① 划分副三角形
C e3 e2
② 判定界线及无变量点 的性质 ③ 分析产物和终点 ④ 书写路程
B
E
P
A A e1 e11 A1
LS
L S C
LE S C A
F 1
F 2
F 1
B B S S S C S C A 固相:B B S S q 3
熔体4
冷 却
液相: 4 v ( E F =0,L消失) F 1 固相:S S w 4
(1)转熔点不一定是析晶的结束点
单转熔点P上的相平衡关系: L B DC 可能产生三种结果: •一是液相先消失,固相B有剩余,析晶在P点结束;如熔体1 •二是固相B先消失,液相有剩余,回吸结果液相与固相D和C 建立三相平衡,继续冷却,沿PE界线变化。如熔体2 •三是液相与固相B同时消失,析晶也在P点结束,析晶产物是 C、S两种固相,在CS连线上的组成点,其冷却析晶属于这种 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 进入初晶区的现象,称为“穿相区”现象。
熔体2
LP+B→S+C LE → A+S+C
液相: 2 a p ( E F =0,L消失) F 2 F 1 (B消失,转熔结束 )
F 1
LB
L B C
LP B C S,F 0
L S C
LE S C A
固相:B B n d h 2
F 2
F 1
L A
L A B
L mA nB S
( E ) F 1
LB S
LE B S C F 0,L消失

固相:
A A B A S B BS B S C A A D D G M
首先要解决的2个问题
三角形规则
(1)确定析晶结束点和最终的结晶产物
M熔体的结晶产物是C、S、B,在 E1点结束析晶;
C
(2)确定冷却过程析出的初晶相
M熔体在A的初晶区内,冷却析晶 过程首先析出A晶相;
e2 E2 S A A S A e3
C e1 E1 B
R
MM M
B
熔体M的冷却析晶过程:
至B相消失,转熔结束
B
BC
B C S
C S
C S A
LP+B→S+C
Байду номын сангаас LP+B→S+C
熔体3
LE → A+S+C LpP+B→S
组成点在SPp 范围内内, “穿区”现 象
液相: 3 e ( f B消失) g ( E F=0,L消失 )
F 2
L B
L BS
S
A S L S L 液相:E( A S C LE ) V 4
L S F 2
LS A
LE S C A
S A
S C A
加 F 1 F 0 A S C A S 热 固相: 4 w S
F 2
小结:
(五)形成一个高温稳定,低温分解的二元化合物的三元相图 化合物S由A、B二组分高温下固相反应得到。
E点:在三角形ABC内,
L
A+B+C;
P点:没有相应的副三角形,为双
升点形式的过渡点。 在P点 :S(AmBn)
L
S的初晶区在 高温区
mA+nB
(P=4,F=0)
温度升高形成化合物S,降温则化
合物分解。在该点上,液相量不 变,温度不变,液相组成不变。
m2 S S
E2
e2
F
A
m1 S
P
B B
e3
(3)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。
①P点:交叉位——双升点或单转熔点
降温 平衡过程: LP A S B 升温
②R点: 共轭位——双降点或双转熔点
平衡过程:
有双转熔点的形 成不一致熔三元 化合物的三元系 统相图
S的初晶区在 低温区
S在A-B二元系统中不能由熔 体直接结晶析出,但在三元
系统中,其初晶区的液相面 S的分解
可以降到TR温度以下,可从 三元熔体中直接析出S晶体。
温度TR
相图特点:
图中有三个无变点P、E、R,但只能划出与P、E点相应的副三 角形;R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P点或E点结束, 不能在R点结束结晶过程。
(1)连线与界线 连线:SA、SB、SC,分别代表三个独立的二元系统S-A、S-B、 S-C; 注意:延长连 界线E1P? 是一条转熔和共熔性质 共存的界线。 界线E2P? 是一条共熔界线。 (2)分三元系统 A-B-S、B-S-C、A-S-C;
A
线并由切线规 则分段判断
C
C
延长界线 后再判断
e1
E1
与R点液相平衡的三晶 相A、S、B组成点在 同一直线上。
2、相图分析
四个初晶区
•六条界线 PR界线 L A S •三个无变量点 P 单转熔点 L A C S E 低共熔点 L S B C R 过渡点(化合物分解或形成点)
L A B S (L起介质作用)
判断方法:周围三个初晶区所对应 的晶相组成点在一条直线上,没有 对应副三角形
总结 1、无变量点性质 P点:Lp+B S+C E点: LE A+S+C 2、界线性质PQ是转熔线 L+B S
C
C
e4 E P m
e3
其它为共熔线。
3、组成点 在 ASC内,E点是析晶终点, 在 BSC内,P点是析晶终点。 在连线SC上,P点是析晶终点。 A
A
e1
S
Q S
B
B
4 、 P点 :
B
A
b
20
B
f=0
思考题1:如图M点 (RM延长线与SB相交) ,冷却析晶过程如何?
E2
C e1 m e S d A
M
思考题2:R点是否为析晶 结束点?若熔体在R点结束 析晶,原始配料组成在何
E1
范围?
aR g f
B
S
e3 21 B
A
b
在连线SC上,B和液相同时消失。 在 SCP范围内,经过P点时发生转熔,晶相B先消失, 液相在E点消失; 在 BSC内,在P点液相先消失; 在 SPQ内存在穿晶区, 液相在E点消失
(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
化合物S由A、B二组分低温
下固相反应得到,在三元相
图上所处的初晶区在低温区。
固相S:
B消失,f点在AS连线上
C
A B S A S A A B f S A A b
e1
C S S C S B g S M
E2
m e S
E1
液相刚到E1点,g点在 E1M延长线与SC连线 的交点上
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