第四章相图 41相、相平衡及相图制作 42二元匀晶相图 43二元共晶相图 44二元包晶相图 45其他二元相图 46二元相图的分析方法 47铸锭(件)的组织与偏析 48相图的热力学解释 49三元相图
第四章 相图 4.1 相、相平衡及相图制作 4.2 二元匀晶相图 4.3 二元共晶相图 4.4 二元包晶相图 4.5 其他二元相图 4.6 二元相图的分析方法 4.7 铸锭（件）的组织与偏析 4.8 相图的热力学解释 4.9 三元相图
相图(平衡图、状态图):平衡条件下,合金的相状态与温 度、成份间关系的图形。是制订熔炼、铸造、热加工及热处理 工艺的重要依据。 根据组元数,分为单元系相图、二元相图和三元相图。 41相、相平衡及相图制作 41.1相平衡与相律 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。 实际上相平衡是一种动态平衡,从系统内部来看,分子和原 子仍在相界处不停地转换,只不过各相之间的转换速度相同。 若体系内不发生化学反应,则相平衡的热力学条件是各组元 在各相中的化学位相等
相图（平衡图、状态图）：平衡条件下，合金的相状态与温 度、成份间关系的图形。是制订熔炼、铸造、热加工及热处理 工艺的重要依据。 根据组元数, 分为单元系相图、二元相图和三元相图。 4.1 相、相平衡及相图制作 4.1.1 相平衡与相律 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。 实际上相平衡是一种动态平衡，从系统内部来看，分子和原 子仍在相界处不停地转换，只不过各相之间的转换速度相同。 若体系内不发生化学反应，则相平衡的热力学条件是各组元 在各相中的化学位相等
相律是表示在平衡条件下,系统的自由度数、组元 数和平衡相数之间的关系式。 自由度数f是指在不改变系统平衡相的数目的条件下, 可以独立改变的,影响系统状态的因素(如温度、压力、 平衡相成分)的数目。 变压下:仁=cp+2 恒压下:f=cp+1 c:组元数。C=1,单元系统;c=1,单元系统; C=3,三元系统。 p:相数。 由公式可知:fmn= C-p+1 故:pmax=c-mn+1=c0+1
相律是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元 数和平衡相数之间的关系式。 自由度数f是指在不改变系统平衡相的数目的条件下， 可以独立改变的，影响系统状态的因素(如温度、压力、 平衡相成分)的数目。 变压下：f=c-p+2 恒压下：f=c-p+1 c：组元数。C=1，单元系统；C=1，单元系统； C=3，三元系统。 p：相数。 由公式可知： fmin=c-pmax+1 故：pmax=c-fmin+1=c-0+1
412相图的表示 温度六 单元系:单元系成分不变,恒压下只 有温度可变,故相图由一根温度纵坐标 1538Tm 轴组成。 a-Fe 1394A4 二元系:二元系恒压下有一个独立可 变的成分变量和一个温度变量,故相图 .Fe 有一根成分横坐标轴和一根温度纵坐标 912+A3 轴组成平面图。 768}A2a-FE 元系:三元系恒压下有两个独立可 变的成分变量和一个温度变量,故相图 有两根成分横坐标轴和一根温度纵坐标 轴组成立体图。 恒压下纯铁的相图
4.1.2 相图的表示 单元系：单元系成分不变，恒压下只 有温度可变，故相图由一根温度纵坐标 轴组成。 二元系：二元系恒压下有一个独立可 变的成分变量和一个温度变量，故相图 有一根成分横坐标轴和一根温度纵坐标 轴组成平面图。 三元系：三元系恒压下有两个独立可 变的成分变量和一个温度变量，故相图 有两根成分横坐标轴和一根温度纵坐标 轴组成立体图。 恒压下纯铁的相图
在相图中,任意一点都叫“表象点”。一个表象点的坐标值 反映一个给定合金的成分和温度。在相图中,由表象点所在的 相区可以判定在该温度下合金由哪些相组成。二元合金在两相 共存时,两个相的成分可由过表象点的水平线与相界线的交点 确定 二元相图中的成分按国家标准有两种表示法 ①质量分数(w) R AA R BB Rx+R BB Rx +R BB ②摩尔分数(x): WR WB/RE /R4+。/R B /R+W/R 式中:OA、O分别为A、B组元的质量分数;xA、x分别为A、 B组元的摩尔分数,RA、R9分别为A、B组元的相对原子质量。 并且oA+0B-1(或100%),x+x1=1(或100%)
在相图中，任意一点都叫“表象点”。一个表象点的坐标值 反映一个给定合金的成分和温度。在相图中，由表象点所在的 相区可以判定在该温度下合金由哪些相组成。二元合金在两相 共存时，两个相的成分可由过表象点的水平线与相界线的交点 确定。 二元相图中的成分按国家标准有两种表示法： ①质量分数（w）： ②摩尔分数（x）： 式中：ωA、ωB分别为A、B组元的质量分数；xA、xB分别为A、 B组元的摩尔分数，RA、RB分别为A、B组元的相对原子质量。 并且ωA+ωB=1（或100％），xA+xB=1（或100％）。 , A A B B A B A A B B A A B B R x R x w w R x R x R x R x = = + + / / , / / / / A A B B A B A A B B A A B B w R w R x x w R w R w R w R = = + +