T L
L

冷却结晶曲线
t
L

Pb
＋

合金on
β + (α + β )
m
o
n
Sn
二元共晶相图
二元系各类恒温转变图型
恒温转变类型
共晶转变 共析转变
反应式
图形特征
L →α +β
γ →α +β
共晶式
偏晶转变 熔晶转变
L1 → L2 + α
δ→L+γ
L+β →α
β+γ →α
包晶转变
包晶式
包析转变 合晶转变
C溶于 Fe 中形成的间隙固溶体， 金相显微镜下为规则的多边形晶粒
A的强度和硬度不高，塑性好， 容易压力加工，A没有磁性
1.3、高温铁素体 C溶于 Fe 中形成的间隙固溶体，用 表示，它只存在于13950C—15380C 2、铁碳化合物—渗碳体（Fe3C）
渗碳体是Fe3C相，含碳量为6.69%，其硬度很高 强度极低，脆性非常大，常作为强化相。 3、液相——铁和碳的液相熔体，用L表示
1227 1148
4.3
6.69 2.11
共晶转变点
渗碳体Fe3C的熔点
C在A中的最大溶解度
特性点 及线 F G
温度 0C 1148 912
含碳量 % 6.69 0
意
义
渗碳体Fe3C的成分
Fe 与
Fe
转变点
H
J K N P S Q
1495
1495 727 1394 727 727 600
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第一节 相图的基本知识
3、相平衡的条件 材 料 科 学 基 础 在指定的温度和压力下，若多相体系 的各相中每一组元的浓度均不随时间 而变，则体系达到相平衡。 3.1 相律 在平衡条件下，系统的自由度数f、 组元数c和平衡相数p之间的关系
f =c p+2
f = c p +1
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Fe 13950C Fe 9120C Fe L（15380C）
1、铁碳固溶体（铁素体F、奥氏体A） 1.1、铁素体 碳溶于 Fe 中形成的间隙固溶体， 金相显微镜下为多边形晶粒 F的强度和硬度低，塑性好，力学性能 与纯铁相似。F在7700C以下具有磁性。
一、铁碳合金相图的基本相 1.2、奥氏体
LB H
HJB
ECF PSK ES PQ
包晶转线（14950C）
J
Lc E F e3 C
S P F e3 C
共晶转变线（11480C） 共析转变线（7270C） 碳奥氏体在中溶解度曲线
碳在铁素体中的溶解度曲线
( F e3 C )
( F e3 C )
1.2
相图的构成
温度线
成分线
相区分界线
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第一节 相图的基本知识
1、相图的表示方法 材 料 科 学 基 础 1.3 1.4 相 具有相同化学成分、相同晶体 结构和具有界面的组成部分。
组织 用显微镜观察到的材料微观形貌， 如种类、数量、形状、尺寸、分布 状态等——（组织由相构成）
二元合金在两相共存时，两个相的成分可以由过 表象点的水平线与相界线的交点确定；二元系合 金在两相区内，两相的重量比用“杠杆定律”求得。
二 Fe—Fe3C相图分析
1、Fe—Fe3C相图中的特性点与线

A
A+Fe3C
F
F+Fe3C
Fe
Fe3C
二 Fe—Fe3C相图分析
Fe—Fe3C相图中的特性点与线
特性点 及线 A B 温度 0C 1538 1495 含碳量 % 0 0.53 意 义
纯铁的熔点
包晶转变时液相 合金的成分
C
D E
1148
0.09
0.17 6.69 0 0.0218 0.77 0.01
C在 中的最大溶解度
包晶转变点 渗碳体Fe3C的成分
Fe
与
Fe 的转变点
C 在 共析点
Fe 的最大溶解度
6000C时C在
Fe 溶解度
特性点 及线
ABCD AHJECF
温度 0C
含碳量 %
意
义
液相线 固相线
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第一节 相图的基本知识
2、相图的建立（以Cu-Ni合金为例） 材 料 科 学 基 础 （1）、配制成分不同的Cu-Ni合金
L 温度 （2）、熔化上述合金，缓慢冷却， 测定合金的冷却曲线和临界点。 温度
（3）、建立以温度为纵坐标，成分为横坐 标的坐标图，把临界点标入坐标图 α （4）、连接各个相同意义的临界点， Ni 时间 Cu 得到Cu-Ni合金相图。
第二节 二元相图的基本类型 1、二元相图的分类 匀晶相图 共晶相图 L L+α L
材 料 科 学 基 础
包晶相图 L β α α+β
α
L→α
α α +β L→α +β
β
L+α →β
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第三节 二元相图的分析和使用
L 一 二元合金相图中的杠杆定律 T 1、杠杆定律 b α ＋L 2、杠杆定律应用条件 1 2 d a 2.1、在平衡状态下 α Cu m x 2.2、只适用两相区 n 3、杠杆定律的用途
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第4章 二元相图
第一节 相图的基本知识 材 料 科 学 基 础 第二节 二元相图的基本类型 第三节 二元相图的分析和使用 第四节 Fe—C相图和Fe—C合金
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第一节 相图的基本知识
1、相图的表示方法 材 料 科 学 基 础 1.1 相图 在极其缓慢冷却条件下，合金状 态随温度和化学成分的变化关系 的图形，也叫平衡图。
L1 + L2 → α
第四节 Fe—C相图和 Fe—C合金
4.1 Fe—Fe3C合金相图分析
4.2 典型铁碳合金的结晶过程及组织
4.3 铁碳合金性能与成分、组织的关系
4.1 Fe—Fe3C合金相图分析
一 铁碳合金相图的基本相 二 Fe—Fe3C相图分析
一、铁碳合金相图的基本相
金属铁 熔点为15380C，密度为7.87g/cm3 铁冷却到13950C和9120C时先后两次 发生同素异构转变（晶格类型转变）
二 Fe—Fe3C相图分析
2、Fe—Fe3C合金相的转变
材 料 科 学 基 础
c
Ni
nx 利用杠杆定律可以求出某一温度下合金中液 mx L% 100 % % 100 % mn 相、固相的相对含量。 mn
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第三节 二元相图的分析和使用
1、冷却结晶曲线 材 料 科 学 基 础 2、二元共晶相图分析 2.1、二元共晶合金 合金o (α + β) 2.2、二元亚共晶合金 合金om α + (α + β) 2.3、二元过共晶合金