二元相图例题(1)
上海大学机自学院
例2:已知A与B二组元在液态时无限互溶,A熔点为 650℃,B熔点为560℃;在320℃时,A溶于B的最 大溶解度为31%,室温时为12%,但B不溶于A;在 320℃,含42%B的液态合金发生共晶反应,试: ① 作出A-B的合金相图;
② 分析 A =25%合金的结晶过程,画出冷却曲线,
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标注相组成物的Pb-Sn相图
解答:
(1)冷到300℃时,只有1个L相, 也只有1个L组织。不必用 杠杆定律计算,即可知:
ωL=100%
(2)刚冷到183℃,共晶转变尚 未开始时,有2个相,即L 相和α相;也有2个组织, 即L组织和α组织 。可用 杠杆定律计算:
标注相组成物的Pb-Sn相图
(4)在183℃刚刚完成共晶转变
时,相组成是α 、,组织
组成是α、 (α+ ),都可
用杠杆定律计算:
相 199977--1390×100% = 85.9% 1-85.9% = 14.1%
组织 19 30 61
标注组织组成物的Pb-Sn相图
α=
6611--1390×10α0%=73.8%
指出此合金在室温时的相组成物和组织组成 物有哪些?并计算各相、各组织的相对质量 (质量百分数)为多少?
③ 指出 B =20%合金在刚刚完成共晶转变时的
组织组成物,并计算各自的质量百分数。
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① 合金相图如下 ℃
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② A =25% 合金室温时相组成: 、A ;
19 30
61
标注组织组成物的Pb-Sn相图
α
L
L
=
30-19 61-19
×100% =
26.2%
α =1- 26.2%=73.8%
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(3)冷到183℃,共晶转变正在
进行中,相是L、α 、混存,
组织是L、α、(α+ ) 混存,
无法用杠杆定律计算。
2
19
99
标注组织组成物的Pb-Sn相图
α
Ⅱ
α = 9999--129×(1-26.2%) = 60.9%
Ⅱ = 19-2 ×(1-26.2%) =12.9%
(α+)
, (α+)=
26.2%
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(5)冷到室温20 ℃时,相组成 是α 、 ,组织组成是α 、 Ⅱ、 (α+ ) 。
相2
30
99
α
α = 71.1% , = 28.9%
标注相组成物的Pb-Sn相图
组织 19
30
61
α′
(α+ )
(α+
)
=
30-19 61-19
×100%=
26.2%
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③ B =20% 合金在刚刚完成共晶转变时组织组成: A 、(A+ )
0
20
42
A
(A+)
A
(A+)
A
42%B
B =20%
B 31%A
A = 42-20 ×100%
42-0
= 52.38% (A+)=1- 52.38%=47.62%
6.相图与性能的关系(自学教材29页)
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上海大学机自学院 例3:请根据教材26页的Pb-Sn相图, 分析在下列温
度时,ωSn=30%的合金有哪些相? 哪些组织? 它们的相对质量百分数是否可以用杠杆定律 计算?是多少? (1)冷到300℃; (2)刚冷到183℃,共晶转变尚未开始; (3)冷到183℃,共晶转变正在进行中; (4)共晶转变刚结束,温度仍在183℃; (5)冷到室温20℃。
0
75 88
650
L+ A
320
A
A
L
L+
L
560
L+
A
= 75-0 ×100% 88-0
= 85.23%
+
+ AⅡ
AⅡ
B 42%B 31%A 12%A
A =1-85.23%
=14.77%
A =25% B =75%
此合金室温时组织组成: 、AⅡ
(杠杆同上, 不必再计算) =85.23% AⅡ =14.77%