材料科学基础第五章-材料的相结构及相图

贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY第五章材料的相结构及相图THEPHASESTRUCTUREANDPHASEDIAGRAMSOFMATERIALS材料的相结构二元相图及其类型复杂相图分析贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY为何工业上很少使用纯金属,而多使用合金?贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY基本概念组元：组成材料的最基本的、独立的物质，简称元。组元：纯元素化合物：

Al2O3,MgO,Na2O,SiO2金属元素：Cu、Al、Fe非金属元素：C、N、O材料：单一组元组成：纯金属、Al2O3晶体等多组元组成，含合金二元合金三元合金合金：指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼或其它方法制成的具有金属特性的物质。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相图物质的状态与温度、压力、组成之间关系的简明图解表示物质在热力学平衡条件下的情况，又称为平衡相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY第一节材料的相结构THEPHASESTRUCTUREOFMATERIALS固溶体中间相贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相：合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。按结构特点分为：固溶体中间相（金属间化合物）

铁素体

铁素体+珠光体

珠光体

贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY一、固溶体定义：以合金中某一组元为溶剂，其他组元为溶质，所形成的与溶剂有相同晶体结构，晶格常数稍有变化的固相。特点：1、仍然是晶体

2、晶体结构不因溶质原子溶入而改变

3、溶质原子与溶剂原子在原子尺度随机混合（有序：超结构）例：水与乙醇，原子尺度混合贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质原子位置置换固溶体溶质原子占据溶剂晶格某些结点位置，取代了原来的溶剂原子间隙固溶体溶质原子进入溶剂晶格的间隙位置分类：溶质原子在溶剂中溶解能力有限固溶体一定条件下，溶质原子在溶剂中的溶解度是有限的无限固溶体溶质与溶剂可以任何比例互溶，溶解度达到100%溶质原子分布无序固溶体溶质原子以随机方式无规则地分布于溶剂的点阵中有序固溶体溶质原子按一定组成比例在固溶体点阵中的特定位置呈有规则分布。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY按溶质原子位置分类1）置换固溶体纯铜的fcc结构CuNiCu-Ni置换固熔体贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）间隙固溶体CNi贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYbccfcc贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY按溶解度大小分类溶质原子溶于固溶体中的量称为固溶体的浓度，一般用重量百分比表示：也可用原子百分比表示：贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY1）无限固溶体无限固溶体都是置换固溶体？2）有限固溶体间隙固溶体只能是有限固溶体？贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY按溶质原子分布分类1）有序固溶体2）无序固溶体有序固溶体-长程有序固溶体-短程有序固溶体-偏聚有序固溶体-短程贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY影响溶质原子溶解度的因素尺寸因素晶体结构因素电负性差因素电子浓度因素

1.置换固溶体贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质与溶剂的晶格结构相同是形成无限固溶体的必要条件。溶质与溶剂的晶格结构相同→固溶度大。例如：具有面心立方结构的Mn、Co、Ni、Cu，在γ-Fe中固溶度较大，而在α－Fe中固溶度较小。

1）晶体结构因素贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质原子溶入溶剂晶格会引起晶格点阵畸变，使晶体能量升高。晶格畸变能能量越高，晶格越不稳定。单位体积畸变能的大小与溶质原子溶入的数量及溶质原子的相对尺寸有关：△r越大，畸变能越大，溶质原子溶入溶剂中的数量越少，其溶解度越小。

2）尺寸因素贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY将溶质视为一半径为rB的刚性小球，塞入一半径为rA的弹性介质中，则弹性畸变能原子尺寸差别小于14%-15%，才可能形成溶解度较大甚至无限溶解的固溶体。如，Cu(0.255nm)-Ni(0.249nm)，可无限互溶。弹性畸变能与溶剂的切变模量G有关，对应一定的△r，G值越大，弹性畸变能也越大。难熔金属的G值都比较大，在△r相同的情况下，与G较小的易熔合金相比，难熔金属的固溶度小于易熔合金。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY电负性：衡量原子吸引电子能力的参数，电负性越强，吸引电子的能力越强。电负性差ΔX>0.4时，易于形成较稳定的金属间化合物；电负性差ΔX<0.4时，易于形成固溶体。

3）电负性差因素如，Cu(1.9)-Ni(1.9)，可无限互溶。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY电子浓度：合金中各组成元素的价电子数总和与原子总数的比值，记为e/a。例：合金含有摩尔分数为x、原子价为VB的溶质原子，溶剂的原子价为VA，则合金的电子浓度为：对CuZn3，C电=(1+2×3)/(1+3)=7/4=1.75

4）电子浓度因素贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY如果以一价的贵金属作溶剂，加入不同原子价的溶质元素时，当原子尺寸因素有利的条件下，溶质元素的原子价愈高，则形成固溶体的最大固溶度越小。

以Cu为基以Ag为基加入元素化合价固溶度ZnGaGeAs23453820127CdInSnSb23454220127极限电子浓度：与最大固溶度对应的电子浓度。极限电子浓度与晶体结构类型有对应关系：体心立方：c＝1.48面心立方：c＝1.36密排六方：c＝1.75一价金属贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY例如：Cu这里为1+，

化学反应中常为1+或

2+。对于过渡族金属，形成合金时，得失电子均有可能，原子价视为零。说明：这里原子价指形成合金时，每一原子平均贡献的公有电子数，此值与元素在化学反应中表现的价数不尽一致。元素名称原子价元素名称原子价Cu,Au,Ag+1Sn,Si,Ge,Pb+4Be,Mg,Zn,Cd,Hg+2As,Sb,Bi,P+5Al,In,Ga+3Fe,Co,Ni0贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY综上所述，尺寸因素、电负性差、电子浓度及晶体结构是影响固溶体溶解度的四个主要因素，有时是几个因素共同起作用，需要综合考虑。一般来说，固溶体中的溶解度都是有限的，只有当此四个因素均有利时，才有可能形成无限固溶体，这样的体系并不多，如：Cu-Ni，Au-Ag，Fe-Cr，W-Mo等。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质原子半径小于0.1nm的非金属元素（H、O、N、C、B）与过渡族元素作为溶剂时，易形成间隙固溶体。只能是有限固溶体存在畸变能

2.间隙固溶体贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY例如，fcc的γ-Fe在1147℃时八面体间隙半径为0.0535nm，而碳原子半径为0.077nm，碳原子的溶入量仅为2.11wt%。间隙固溶体的固溶度与溶剂的间隙形状等因素有关。bcc的α-Fe致密度低于γ-Fe，但α-Fe两种间隙半径均小于γ-Fe正八面体间隙，最大溶碳量为0.0218wt%。此外，碳在α-Fe中更容易占据间隙半径较小、但对称性较好的扁八面体间隙。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY作业：在1000oC时，有ωc为1.7%的碳熔于fcc铁的固溶体。求100个单位晶胞中有多少个碳原子？（已知铁的相对原子量为55.85；C的相对原子量为12.01。）解：因为100个单位晶胞中，有400个铁原子，共占有98.3%的质量。固溶体的总质量m总为

m总=（400×55.85）/0.983=22726碳原子数nc为

nc=(22276×0.017)/12.01=32贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质原子在溶剂中的分布状态，主要取决于固溶体中同类原子结合能与异类原子结合能的相对大小。有序固溶体：溶质原子呈完全有序分布的固溶体。这种有序结构称为超结构或超点阵。完全无序部分有序偏聚完全有序

3.固溶体中溶质原子的偏聚与有序贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY有序固溶体在某一温度以上可转变成无序固溶体，重新冷却到该温度以下时又转变成有序固溶体，这一转变过程称为有序化。发生有序化的临界温度称为有序化温度。只有在特殊类型（满足能量、成分、温度条件）中才能达到完全有序（超结构）。如Cu-Au系中Cu3Au、CuAu，Cu-Zn系中CuZn等。不是这种比例时，一部分形成有序固溶体，另一部分由纯相构成。如，Cu：Zn=1：3时，多出的Zn以纯Zn晶体存在。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY有序化对合金性能的影响铜金合金电阻率与成分的关系Ni-Mn合金的饱和磁矩电阻下降顺磁变铁磁其他性能突变，如强度、硬度上升，塑性、韧性下降贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY固溶体的结构和性能特点

结构特点：保持了溶剂的点阵类型。成分(在微观上)是不均匀的，存在原子偏聚或短程有序现象。点阵产生畸变产生固溶强化通过溶入某种元素形成固溶体，即使金属强度、硬度升高的现象，称为固溶强化。提高合金机械性能的重要途径之一贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

4.陶瓷材料中的固溶方式陶瓷材料：一般不具备金属特性，属无机非金属化合物无机非金属化合物也可以置换或间隙固溶的方式溶入其它元素而形成固溶体，甚至可以形成无限固溶体，但是一般形成有限固溶体。Mg[CO3]→(Mg、Fe)[CO3]→(Fe、Mg)[CO3]→Fe[CO3]

菱镁矿含铁菱镁矿含镁菱铁矿菱铁矿离子代换过程，不改变原来的晶格类型，仅使晶格常数略有改变；多数情况，固溶度是有限的。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY影响陶瓷材料固溶度的因素1.与金属固溶体类似：原子半径差越小，温度越高，电负性差越小，固溶度越大。两化合物的晶体结构相同，且在其他条件都有利的情况下，相同电价的离子间可能完全互换而形成无限固溶体。2.与金属固溶体不同：1）代换前后离子总电价必须相等以保持晶格的电中性2）需要考虑晶格能量贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY①等价代换：相互代换的离子电价相等如，K[AlSi3O8]→(K,Na)[AlSi3O8]→Na[AlSi3O8]

钾长石钠长石②异价代换：代换离子间电价不相等偶合代换附加阴离子代换混合代换如：Na[AlSi3O8]→Ca[Al2Si2O8]

钠长石钙长石

Na++Si4+←Ca2++Al3+偶合代换贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY如：CaF2

→YF3

萤石

钆萤石

Ca2+←Y3++F-附加阴离子代换如：Be3Al2[Si6O18]→(Be,Li,Cs)3Al2[Si6O18]

绿柱石

铯柱石

Be2+←Li++Cs+混合代换异价代换的对角线法则有些元素可以双向代换，而有些只能单向代换贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY③离子代换的限制（维持晶体的电中性）ⅰ多数离子型晶体因排列紧密，形成弗兰克尔缺陷（空位+间隙原子）的可能性较小；形成肖脱基缺陷时必须是电价总和为零的正、负离子同时移出晶体，在晶体中形成正、负离子的空位对。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYⅱ离子间数量不等的代换会在晶体中形成点缺陷ⅲ离子电价改变时产生点缺陷贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）晶格能量离子代换朝有利于降低晶体内能的方向进行。离子能量正比于电荷的平方，反比于半径。故，高价离子代换低价离子容易，小半径代换大半径容易。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY二、中间相

定义：当溶质原子的溶入量超过某一极限值后，形成晶体结构不同于任何组元的新相。

特点：（1）在二元相图上所处的位置总是在两个端际固溶体之间的中间部位，故统称为中间相；（2）多为金属间或金属与类金属间的化合物，以金属键为主，具有金属性，亦称为金属间化合物；贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY（4）按一定的原子比组成，可以用化学分子式表示其成分。但实际上许多中间相成分并不固定，可在一定范围内变化，其化学分子式只是形式上的；（5）具有不同于各组成元素的晶体结构，结构复杂；（3）中间相的结合键为混合键，主要取决于组元元素之间的电负性差，相近为金属键，相差较大为离子键或共价键，但一般都有一定程度的金属性；（6）在材料中是少数相，分布在固溶体基体上，起到改善材料性能、强化基体的作用。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

类型：按形成时起主要作用的因素分类正常价化合物电子化合物尺寸因素化合物贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

1.正常价化合物1）形成条件：两组元间电负性差起主要作用，符合化合的原子价规律通常是由金属与周期表中第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族元素组成贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）分子式及晶体结构分子式AB型AB2型A2B型M2O3型晶体结构NaCl型立方ZnS六方ZnSCaF2型反CaF2型举例MgSeBaSeMnSePbSeCaTeBaTeSnTePbTeMnSAlPZnSeAlAsZnTeCdTeSiCInSbMgTeCdTeAlNGaNInNAuAl2PtSn2PtIn2Mg2SiMg2GeMg2SnMg2PbLiMgNCuCdSbAl2O3Cr2O3贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY立方ZnS,ZnSe,AlAs,InSb,SiC六方ZnS,MgTe，CdTe，AlN萤石结构,PtSn2,PtIn2,AuAl2,反萤石结构，Mg2Si，Cu2SeCaFMgSe,MnSe,SnTe,PbTe贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）结合键二组元间电负性差较大时，以共价键为主、或以离子键为主二组元间电负性差较小时，以金属键为主4）性能具有极高的硬度、较高的熔点，而塑性很差。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

2.电子化合物1）形成条件：电子浓度为特定值（21/14，21/13，

21/12），不符合化合的原子价规律大多是以第Ⅰ族或过渡族金属元素与第Ⅱ至第Ⅳ族元素组成贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）分子式及晶体结构贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY某些铜合金、银合金的β相区贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）结合键为金属键，具有明显的金属特性。4）性能熔点及硬度较高，脆性较大。电子化合物的晶体结构主要受电子浓度的影响，但它与尺寸因素及组元的电负性差也有一定关系。电子浓度对应晶体结构，可以用化学式表示，但其成分可在一定范围内变化，故可以看作是以化合物为基的固溶体。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

3.尺寸因素化合物由尺寸因素作为主要控制条件而形成的中间相，通常称为尺寸因素化合物。1）简单间隙化合物（间隙相）（1）形成条件：过渡族金属原子与小半径非金属元素（H,B,C,N）化合，且r非/r金≤0.59（2）分子式及晶体结构

分子式：M4X,M2X,MX,MX2

成分可在一定范围内变化，晶体结构简单，多为sc、

fcc、bcc、hcp，非金属原子位于金属元素晶格间隙处面心立方VC的晶体结构贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）结合键多数是不同程度的金属键与共价键的混合。4）性能极高熔点和硬度。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）复杂间隙化合物（1）形成条件：过渡族金属原子与小半径非金属元素（H,B,C,N）化合，且r非/r金＞0.59

如：Fe3CCr7C3Cr23C6（2）晶体结构

较为复杂，

M3C型（正交晶系）；

M7C3型（简单六方）；

M23C6型（复杂六方）；金属原子常可以被其他金属原子代换正交Fe3C的晶体结构贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY间隙相、间隙化合物与间隙固溶体的区别？尺寸化合物中的金属组元大多与自身原来的结构类型不同，而间隙固溶体的金属组元仍保持自身晶体结构分类简单间隙化合物（间隙相）复杂间隙化合物（间隙化合物）原子尺寸γ非/γ金<0.59γ非/γ金>0.59晶体结构具有简单(常见的)

晶体结构(如VC)具有复杂晶体结构

(如Fe3C)化学式及实例M4X、M2X、MX、MX2Fe4N、V2N、VC、ZnH2M3C、M7C3

、M23C6Fe3C、Cr7C3、Cr23C6特点具有高熔点、高硬度WC2867℃HV1730

TiC3410℃HV2850Fe3C1227℃HV1000应用高熔点合金中的重要组成相；

制造硬质合金等铁磁合金中的重要组成相贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）拉弗斯相（1）形成条件：金属原子半径差处于间隙化合物与电子化合物之间，大小原子通过适当配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构（2）晶体结构

小原子构成四面体网络，大原子位于四面体之间的间隙。

MgCu2型立方晶系

MgZn2型六方晶系

MgNi2型六方晶系立方MgCu2的晶体结构贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY原子尺寸γA/γB≈1.225（实际在1.05～1.68之间）晶体结构常见的晶体结构：MgCu2（立方晶系）

MgZn2、MgNi2（六方晶系）

化学式及实例AB2：MgCu2

、MgZn2、MgNi2特点共同点：MgCu2

、MgZn2、MgNi2都是小原子B围绕大原子A组成四面体，A原子处于四面体间隙中；不同点：小四面体的堆垛方式不同

MgCu2

结构为四面体顶点相连；

MgZn2结构为四面体顶与顶、底与底交替相连；

MgNi2结构为以上两种方式的混合贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY第二节二元相图及其类型THEBINARYPHASEDIAGRAMANDITSTYPE相图的基本知识一元系相图二元系相图材料性能与相图的关系贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY作战需要作战地图，建筑需要设计图、施工图，机械制造需要零件图和装配图。材料科学工作者在生产、加工、开发材料的过程中也需要图纸，这就是相图。相图在生产中，可以作为制定金属材料熔炼、铸造、锻造和热处理等工艺规程的重要依据，也可以作为陶瓷材料选配原料、制定生产工艺、分析性能的重要依据。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY组元—Component，组成材料的最基本的、独立的物质，可以是纯元素，也可以是稳定的化合物相图—Phasediagram，描述热力学平衡系统中相的状态与温度、成分、压力之间关系的图解，也称平衡状态图，简称相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY一、相图的基本知识

1.初识相图Cu-Ni合金匀晶相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相变：在一定条件下（组元、温度），一种相可以转变成另一种相，这种相与相之间的转变称为相变。在相图上可以清楚的看到发生相变的条件。组织：合金中所观察到的具有一定形貌特征的区域，有宏观和微观之分，如晶粒大小，相的含量、分布、形态等特征。组织由相组成，可分为单相、双相甚至多相组织。同一种相可以有不同的形貌，是不同的组织。组织变化（相不变）对金属性能有很大的影响。相图中可以标出相也可以标出组织。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

2.相图形式温度-浓度相图（T-X）温度-压力相图（T-P）一元系

温度-压力-浓度相图（T-P-X）二元系：取压力为常量立体模型图解及其切面图、投影图三元系：A、B、C、T和P贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

3.相律吉布斯相律：f=C–P+2自由度f：在平衡相数不变的前提下，给定系统中可以独立变化的、决定体系状态的（内部、外部）因素的数目，其值不能为负。相律：描述处于热力学平衡状态的系统中，自由度与组元数和相数之间关系的定律。独立组元数C：足以表示形成平衡系统中各相组成所需要的最少数目的化学纯物质。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY由于常规的反应多在常压下进行，当取压力为恒定值时，相律可表示为：f=C–P+1

相数P：平衡共存的相的数目。系统内部物理与化学性质相同而且完全均匀的相，相与相之间有界面，可用机械方法分离；单相在物化性质上是均匀的，但不一定只含有一种物质；对于气体物质一般总是成单相的；对于液体，则视其互溶程度而定，通常可以是一相或两相的；对于固态物质则有几种情况：形成机械混合物、生成化合物、形成固溶体、同质多晶现象、高温熔体等。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY1）利用相律可以确定系统的最多自由度数根据相律，f=C–P+1P最小为1，所以f=C-1+1=C纯金属的自由度数最多只有一个；二元合金的自由度数最多为两个；三元合金的自由度数最多为三个；……贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）利用相律可以确定系统中可能存在的最多平衡相数根据相律，f=C–P+1f最小为0，所以P=C+1C=1，P=2一元系：最多两相平衡共存；C=2，P=3二元系：最多三相平衡共存；C=3，P=4三元系：最多四相平衡共存；贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）利用相律可以解释纯金属与二元合金相图结晶时的一些差别纯金属：f=C-P+1=1-2+1=0（两相平衡共存），即结晶只能在恒温下进行。二元合金：f=C-P+1=2-2+1=1（两相平衡共存），即结晶是在变温下进行。

f=C-P+1=2-3+1=0（三相平衡共存），即结晶只能在恒温下进行。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY①相律只适用于热力学平衡状态；②相律只能表示体系中组元和相的数目，不能指明组元和相的类型和含量；③相律不能预告反应动力学（速度）；④自由度的数值不得小于零。相律的限制性：贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

4.相图的成分表示方法常用质量分数（wB）或摩尔分数（xB）表示。材料的成分是指材料各组元在材料中所占的数量。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY例：有一焊剂，wSn=0.6，wPb=0.4，试求每一种元素的摩尔分数。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

5.相图的建立实验方法（以AB二元相图为例）在纯组元A和B之间配制不同成分的合金，成分间隔越小，合金数目越多，试验越准确。再对每一合金经熔化、混合均匀后，测定其在缓慢冷却条件下，性能随温度的变化，在有相变发生时，合金系统的状态和结构发生变化，相应的物理化学性质也会有突变，根据突变点对应的温度可以作出相图。相应的测定方法：热分析法、金相分析法、硬度测定法、X-ray、磁性法、膨胀法和电阻法等。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY热分析法测定冷却过程中热效应的变化。方法为将热电偶置于高温熔解的液态金属中，通过测温仪可测定冷却过程中温度随时间的变化，作出冷却曲线。a.只有均匀冷却，得到一条光滑曲线b.吸热与放热相等，停止降温，曲线出现水平段c.吸热不足以抵消放热时，降温减慢引起曲线转折d.出现转折与水平段综合将不同成分合金的临界点画在温度-成分相图相应的成分垂直线上，连接具有相同转变特性的临界点，便可得到合金相图。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY用热分析方法测定Cu-Ni合金相图临界点临界点下临界点上临界点贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY液相线固相线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。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY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α表示。LαL+α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，是液相和固相两相共存区，用L+α表示。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

6.杠杆定律随着结晶过程的进行，合金中各相的成分及其相对量都将发生变化。杠杆定律可解决相的成分和相对量的变化问题。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY设合金的总质量为Q0，液相质量为QL,固相质量为Qα，则有

Q0=QL+Qα液相中镍的质量为QLwL，固相中镍的质量为Qαwα，合金中镍的质量为Q0w0。证明：设成分为o的合金在t1温度时，液、固两相平衡共存，两相的成分点分别为a、b，对应的横坐标值为wL

、wα

。

贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY杠杆规则示意图杠杆定律只适用于处于平衡状态的两相区贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY二、一元系相图组元数C=1

根据相律：f=1-P+2=3-P∵f≥0,∴P≤3若f=0，则P=3，即最多有三相平衡。若P=1，则f=2常用温度和压力作为坐标的平面图(p-T图)来表示系统的相图。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

1.单组元物质的T-p图单相区：f=2，区

T、P都可独立改变两相区：f=1，线

T、P中只有一个是自变量，另一个是因变量三相区：f=0，点

T、P都不可改变贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

2.水的相图分析3条线：两相共存区

OA是水与蒸汽两相平衡线OB是冰与水两相平衡线OC是水与蒸汽两相平衡线3个单相区：

固相区、液相区和气相区O点是气、液、固三相的平衡共存点贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

3.纯铁的相图（同素异晶转变）贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY课堂练习：SiO2的相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY三、二元系相图三种基本类型：匀晶相图共晶相图包晶相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

1.匀晶相图及固溶体的结晶（1）匀晶相图匀晶反应——由液相直接结晶出固溶体的反应匀晶相图——只发生匀晶反应的相图当两个组元化学性质相近，晶体结构相同，晶格常数相差不大时，它们不仅可以在液态或熔融态完全互溶，而且在固态也完全互溶，形成成分连续可变的固溶体，称为无限固溶体或连续固溶体，他们形成的相图即为匀晶相图。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYCu-Ni合金匀晶相图相图分析2条线：液相线固相线2个单相区：固相区α

液相区L1个两相区：L+α具有这类相图的合金系主要有Cu-Ni、Cu-Au、Au-Ag、Mg-Cd、W-Mo等。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY具有极值的匀晶相图具有极大点具有极小点有Fe-Co、Co-Pb、Fe-Ni、Fe-V、Fe-W、Mn-Co、Mn-Ni、Pb-Ti、V-W、Ti-Zr等贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY具有晶型转变的匀晶相图如Nd-Pr、Sc-Zr、Sc-Y、Hf-Ti、Ca-Sr等贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY（2）固溶体的平衡结晶过程平衡结晶：指系统在极缓慢冷却过程中，原子扩散非常充分，每个阶段都能达到平衡的结晶过程。>t1：合金为液态，a1点仍为液态t1-t3：发生结晶过程<t3：不发生变化，全部为固相贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY固溶体的平衡结晶过程及组织

:L→L+α→α液体晶核液体晶粒长大形成晶体晶界晶粒贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY①相同点：基本过程：形核－长大热力学条件：⊿T>0

能量条件：能量起伏结构条件：结构起伏固溶体与纯金属结晶过程的比较②不同点：合金在一个温度范围内结晶，而纯金属结晶是在恒温下完成；合金结晶是选分结晶，即结晶出来的固相成分与原液相成分不同，需成分起伏，因而固溶体凝固形核比纯金属困难；成份起伏：是指液态合金中某些微小区域的成分时起时伏的偏离着其平均成分的现象。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY例：下图为一匀晶相图，试根据相图确定：1）ωB=0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少？2）若开始凝固出来的固体成分为ωB=0.60，合金的成分为多少？3）成分为ωB=0.70的合金最后凝固时的液体成分为多少？4）若合金成分为ωB=0.50，凝固到某温度时液相成分ωB=0.40，固相成分为ωB=0.80，此时液相和固相的相对量为多少？贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY（3）固溶体的不平衡结晶非平衡凝固：指液态凝固时冷却速度过快，原子来不及充分扩散，在凝固过程中合金的成分得不到完全均匀的凝固过程。通常，原子在液态中的扩散速度远大于在固态中的扩散速度，因此可假定原子在液相中能充分扩散，并使液相成分完全均匀，固相成分不均匀。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY固溶体的不平衡结晶过程分析相图中虚线为固相平均成分线，其位置与冷速有关；液相线也有偏移，程度较小。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY1）冷却速度较快；2）开始结晶温度低于液相线；3）固相成分按平均成分线变化（但每一时刻符合相图）；特点：4）结晶终了温度低于固相线；5）通常不能应用杠杆定律；6）室温铸态有晶内偏析，形成树枝状组织。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY固溶体不平衡结晶产生的偏析由于不平衡结晶，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。枝晶偏析取决于：1）冷却速度；2）相图结晶范围越大，偏析成分范围越大。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYCu-Ni合金的铸态组织×50树枝状α贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY晶内偏析对合金性能的影响：塑性和韧性降低；压力加工性能降低；抗腐蚀性能降低；热加工性能降低。降低或消除晶内偏析的方法：均匀化退火：将铸件加热至低于固相线100-200℃的温度保温，偏析元素扩散，成分均匀化。生产中，铸锭中的偏析是无法避免的。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYCu-Ni合金的退火态组织×100等轴状α贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY上述分析表明，相图的适用是有条件的，即只能用于平衡凝固。由于生产中遇到的都是非平衡凝固，所以相图的分析结果只能做参考，存在一定的局限性。需要指出的是，即使是在非平衡凝固条件下，在固/液相界面的局部区域，成分分布依然符合相图所表示的平衡关系，所谓固、液相成分偏离固、液相线是指相的整体部分偏离，所以在分析非平衡凝固时，相图仍然有重要的参考价值。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY（4）具有匀晶相图的陶瓷系统MgSiO4-FeSiO4相图组元：化合物结晶固相：以化合物为基的固溶体形成：正离子等价代换Mg2+Fe2+Mg2SiO4→(Mg、Fe)2SiO4→Fe2SiO4镁橄榄石镁、铁橄榄石铁橄榄石贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY属于此种类型的矿物系统还有：Mg[CO3]→(Mg、Fe)[CO3]→(Fe、Mg)[CO3]→Fe[CO3]

菱镁矿含铁菱镁矿含镁菱铁矿菱铁矿K[AlSi3O8]→(K,Na)[AlSi3O8]→Na[AlSi3O8]

钾长石钠长石后一种只发生在高温下，实现这一完全等价代换（无限互溶）的条件之一是两组元的晶格类型必须相同。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY

2.共晶相图及其结晶分析（1）共晶相图共晶反应：由某一成分的液相在恒温下同时结晶出两个成分不同的固相的反应。其产物称共晶组织；发生共晶反应的温度称为共晶温度。共晶相图：两组元在液态无限互溶，固态有限互溶或完全不

互溶，且冷却过程中发生共晶反应的相图。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY共晶反应产物是两个固相的机械混合物，也称为共晶体，典型形貌为片层状，是一种重要的合金组织。Pb-Sn合金共晶组织贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY简单共晶相图LA+BABL+AL+BwB%两组元完全不溶贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY典型二元共晶相图两组元有限互溶贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相图分析Lαβα+βL+αL+β液相线液相线固相线固相线固溶线固溶线共晶反应线贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY固溶线α：B原子溶入A基体中形成的固溶体β：A原子溶入B基体中形成的固溶体固溶度曲线：反映不同温度时的溶解度变化随温度降低A溶B的能力减小，B以二次相的形式析出固溶线固溶线αβ贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY共晶相图的特点是二个组元在液态下无限互溶，而在固态时有限互溶。发生共晶反应时，三相平衡，三个相成分固定，在恒温下完成转变，这与匀晶反应明显不同。许多工业合金中都有共晶反应，如铸铁、Pb-Sn、Pb-Sb、Cu-Ag、Al-Si、Al-Sn、Al-Cu等合金系以及陶瓷材料中的MgO-Al2O3、Al2O3-ZrO2系都是共晶相图。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYPb-Sn相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相区：3个单相区：L相区，α相区，β相区

3个双相区：L+α相区，L+β相区，α相+β相区

1个三相区：水平线men，L相+α相+β相区线：液相线aeb，固相线am和nb，溶解度曲线mf和ng，共晶转变线men点：a及b分别为组元Pb和Sn的熔点，m、n点分别是固熔体α、β的最大溶解度点，f、g点分别是固溶体α、β在室温下的溶解度点，e点为共晶点，对应的温度为共晶温度。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY（2）共晶系合金的平衡结晶及组织分析根据合金的成分和在冷却过程中的组织变化特点，可把合金分成（以Pb-Sn相图为例）：

固溶体合金：成分在m点以左和n点以右的合金；

共晶合金：e点成分的合金；

亚共晶合金：成分在me点之间的合金；

过共晶合金：成分在en点之间的合金；贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYWsn<19%合金共晶亚共晶过共晶Wsn﹥97.5%合金贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY1）固溶体合金WSn<2%的合金贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYL→L+α→α室温组织为单相α。β固溶体合金的凝固过程类似，只是析出相不同。合金的特点是发生匀晶转变。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2%<WSn<19%的合金贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY从固溶体中析出另一个固相的过程称为脱溶过程，也称之为二次析出反应。二次析出的相称之为二次相或次生相（βⅡ表示）。βⅡ可在晶界析出（网状），也可晶内缺陷析出（细小弥散）。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY室温下，相组成物：α+β，组织组成物：α+βⅡ二次相或次生相βII的相对含量β+αⅡ贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）共晶合金WSn=61.9%的合金贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY室温下，相组成物：α+β，组织组成物：α+β贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY室温？贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY共晶合金中的两相一般呈片层状交替分布，领先相的形成促进了第二相的形核，两相交替形核长大。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY3）亚共晶合金19%<WSn<61.9%的合金贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIA