2.金属材料组织和性能的控制 2.2 合金的结晶 单元 6 1
一,合金相图类型
相图 是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相
之间关系的一种简明示图，也称为平衡图或状态图。
平衡 是指在一定条件下合金系中参与相变过程的各项
的成分和相对质量不在变化所达到的一种状态。此时
合金系的状态稳定，不随时间而改变。
（一）二元合金的结晶
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根据结晶过程中出现的不同类型的结晶反应，可把
二元合金的结晶过程分为下列几种类型。
1,发生匀晶反应的合金的结晶
2,发生共晶反应的合金的结晶
如 Pb-Sn合金相图
3,发生包晶反应的合金的结晶
如 Pt-Ag,Ag-Sn,Sn-Sb合晶具有包晶相图
4．发生共析反应的合金的结晶
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1,发生匀晶反应的合金的结晶
Cu-Ni相图为典型的匀晶相图，合金发生匀晶反应,
L→α,从液相中逐渐结 α晶出固溶体。
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2,发生共晶反应的合金的结晶 如 Pb-Sn合金相图
由一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫共晶
反应。生成的两相混合物叫共晶体。
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3,发生包晶反应的合金的结晶
如 Pt-Ag,Ag-Sn,Sn-Sb合晶具有包晶相图
包晶反应,Α c+ Ld β
一种固相和液相结晶出另外一种固相，发生包晶反应时
三相共存，他们的成分确定，反应在恒温下平衡地进行。
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4．发生共析反应的合金的结晶
由一种固相转变成完全不同的两种相互关联的固相，此
两相混合物称为共析体。
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（二）合金的性能与相图的关系
1.合金的使用性能与相图的关系
固溶体的性能与溶质元素的溶入量有关，溶质的溶入
量越多，晶格越大，合金的强度、硬度越高，电阻越大。合
金的某些性能可按组成相性能依质量分数的关系叠加的办法
求出。
例如硬度,HB=HBα·ω(α)+HBβ·ω(β)
对组织较敏感的某些性能如强度等，与组成相或组织
成物的形态有很大关系。组成相或组织组成物越细密，强度
越高。但形成化合物时，则在性能 ---成分曲线上于化合物成
分处出现极大值或极小值。
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2.合金的工艺性能与相图的关系
合金的铸造性能与相图的关系,
纯组元和共晶成分的合金的流动性最好，缩孔集中，
铸造性能好。相图中液相线和固相线之间距离越小，液体
合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越有利。合
金的液、固相线温度间隔大时，形成枝晶偏析的倾向性大；
同时先结晶出的树枝晶阻碍为结晶液体的流动，而降低其
流动性，增多分散缩孔。所以，铸造合金常选共晶或接近
共晶的成分。
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合金的锻造性能与相图的关系,
合金为单相组织时变形抗力小，变形均匀，不易开裂，
因而变形能力大。双相组织的合金变形能力。双相组织的
合金变形能力差些，特别是组织中存在有较多的化合物相
时更是如此，因为他们都很脆。