包晶相图与其它类型的相图及二元相图的分析和使用（V18版）

3-4包晶相图与其它类型的相图及二元相图的分析和使用3-4Peritecticphasediagram，otherphasediagramandanalysisandapplicationofbinaryphasediagram

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iMT23-4Peritecticphasediagram知识回顾：匀晶反应-IsomorphousReaction二组元在液态时完全互相溶解，在固态时也能互相溶解，并形成无限固溶体的合金系，其相图称为匀晶相图。共晶反应-EutecticReaction由一定成分的液相同时结晶出成分不同、结构不同的两个固相。

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33-4Peritecticphasediagram包晶相图：二组元在液态时完全互溶，在固态下形成有限固溶体，并发生包晶转变的合金系统，其相图称为包晶相图。PeritecticReaction包晶转变：是指一定成分的固相与一定成分的液相相互作用，在一定温度下转变为另一个新固相。

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43-4Peritecticphasediagram一、包晶相图分析：Pt-Ag合金相图单相区：L、α、β；两相区：L+α、L+β、α+β；三相区：L+α+β；水平线PDC：包晶线；P点：包晶转变时，固相α的平衡成分点；C点：包晶转变时，液相L的平衡成分点；D点：包晶点，具有该点成分的合金在恒温下发生包晶反应，LC+αP→βD.

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53-4Peritecticphasediagram一、包晶相图分析：Pt-Ag合金相图包晶转变：是指一定成分的固相与一定成分的液相相互作用，在一定温度下转变为另一个新固相。包晶反应是液相L包着固相α，反应生成另一种成分的固相β的过程，新相β在L与α的界面形核，并向L和α两个方向长大。

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63-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织，铂-银合金

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织1.合金Ⅰ，Ag质量分数为42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金1-2：匀晶反应L→α；2点：包晶反应L+α→β，L和α消耗殆尽；2'-3：二次析出β→αⅡ，室温组织为β+αⅡ。3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织1.合金Ⅰ，Ag质量分数为42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金包晶反应前，两相的相对量L+α→β

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织1.合金Ⅰ，Ag质量分数为42.4%的Pt-Ag合金，包晶成分合金室温组织为β+αⅡ。相组成为α+βEF

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103-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织2.合金Ⅱ，Ag质量分数为10.5%-42.5%的Pt-Ag合金1-2：匀晶反应L→α；2点：包晶反应L+α→β；2-3：二次析出α→βⅡ，β→αⅡ，室温组织为α+β+αⅡ+βⅡ。

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113-4Peritecticphasediagram二、典型合金的平衡结晶及其组织3.合金Ⅲ，Ag质量分数为42.5%-66.3%的Pt-Ag合金1-2：匀晶反应L→α；2点：包晶反应L+α→β；2-3：匀晶反应L→β；3-4：β组织无变化；4-5二次析出β→αⅡ，室温组织为β+αⅡ。

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123-4Peritecticphasediagram三、其他包晶相图L+δ→γδ：b.c.cγ:f.c.c

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram四、包晶偏析包晶转变时，一旦新相将旧的固相包围，转变就受控于原子在新相中的扩散，而固相中原子扩散要比液相中更困难，所以包晶转变速度非常缓慢。合金在实际冷却过程中冷却速度较快，扩散容易不充分。包晶偏析：由于包晶转变不能充分进行而产生化学成分不均匀的现象。包晶偏析在一些包晶转变温度较低的合金中最易出现。解决办法：可通过长时间的扩散退火来减少或消除。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram四、包晶偏析解决办法：可通过长时间的扩散退火来减少或消除。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram五、包晶转变的特点1.包晶转变的形成相依附在初生相上形成；2.包晶转变具有不完全性和不彻底性。。

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Metallgraphy3-4Peritecticphasediagram六、包晶转变的应用1.组织设计：如设计轴承合金需要的软基体上分布硬质点的组织。首先形成硬质点，包晶反应形成的软固溶体包于其外层。2.晶粒细化：包晶反应生成细小化合物，异质形核。如在铝合金中添加少量的钛（TiAl3).。

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iMT173-4Otherphasediagram一、形成金属间化合物的相图1.稳定化合物：具有一定的熔点，而且在熔点以下都能保持自身固有的结构而不发生分解的化合物。如Mg-Si系的Mg2Si，Fe-C系的Fe3C。

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183-4Otherphasediagram一、形成金属间化合物的相图稳定化合物其成分固定，在相图中是一条垂线，代表一个单相区，垂足是其成分，顶点是其熔点，结晶过程如同纯金属，分析相图时，可把稳定化合物当作纯组元看待。

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193-4Otherphasediagram一、形成金属间化合物的相图

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203-4Otherphasediagram一、形成金属间化合物的相图2.不稳定化合物：指加热过程中发生分解的化合物。如K-Na合金相图中，KNa2加热至6.9℃分解为L和Na。

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213-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图1.固溶体的同素异构转变A组元在不同温度下，具有α和β1两种不同的晶体结构；B组元在不同温度下，具有α和β2两种不同的晶体结构。

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图2.具有共析转变的相图共析转变是一个固相在恒温下转变为另外两个固相的转变，称为共析转变-EutectoidReaction.共析转变是固态相变，共析反应的产物是一种机械混合物，称为共析体-Eutectoid，是许多合金系的重要组织。

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图2.具有共析转变的相图C为共析点DE为共析线共析相图与共晶相图在形状上很相似，但发生的反应完全不同。共析相图的分析方法与共晶相图类似。

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243-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图2.具有共析转变的相图最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变，γ→α+Fe3Cγ：奥氏体α：铁素体Fe3C：渗碳体（α+Fe3C）：珠光体

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Metallgraphy3-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图2.具有共析转变的相图铁碳合金中的珠光体转变，γ→α+Fe3C由于固态转变过冷度大，因此共析组织比共晶组织细密。珠光体→

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263-4Otherphasediagram二、具有固态相变的相图3.具有包析转变的相图包析转变是一个固溶体包围着另一个固相而形成第三个固相的转变。α+β→γ包析转变和包晶转变的相图形状、结晶过程相似。

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273-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相图的分析方法实际二元相图通常比较复杂，可按下列步骤进行分析：1.分清相图中包括哪些基本转变类型，找三相共存水平线；

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283-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相图的分析方法实际二元相图通常比较复杂，可按下列步骤进行分析：1.分清相图中包括哪些基本转变类型，找三相共存水平线；

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Metallgraphy3-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相图的分析方法2.确定相区；（1）相区接触法则：相邻两个相区的相数差为1。（2）单相区的确定：a.液相线以上为液相区；b.靠近纯组元的封闭区是以该组元为基的单相固溶体区；c.相图中的垂线可能是稳定化合物（单相区），也可能是相区分界线；d.相图中出现成分可变的单相区是以化合物为基的单相固溶体区；e.相图中每条水平线必定与三个单相区接触。

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Metallgraphy3-4Analysisandapplicationofbinaryphasediagram一、二元相图的分析方法2.确定相区；（3）两相区的确定：两个单相区之间夹有一个两相区，该两相区的两相由相邻单相区的相组成。（4）三相区的确定：二元相图的水平线是三相区，其三个相由相接触的三个单相区的相组成。

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