二元合金组织分析 第五组 曹润辰 高鑫 拓奇 张浩鹏 林吴
二元合金组织分析
前言 ©由于资料和篇幅的限制，我们组只想对介绍 二元合金中的单相固溶体，共晶组织，简略 的包晶组织介绍
前言 由于资料和篇幅的限制，我们组只想对介绍 二元合金中的单相固溶体，共晶组织，简略 的包晶组织介绍
合金中基本组织特征 根据二元相图及凝固条件，二元合金可构成 不同组织，其形态组成本性、冷却速度、组成相 相量不同可有多种形貌，现分别介绍如下
根据二元相图及凝固条件，二元合金可构成 不同组织，其形态组成本性、冷却速度、组成相 相量不同可有多种形貌，现分别介绍如下。 合金中基本组织特征
单相固溶体 由于先后从溶体中析出固相成分不同，冷却快时，来不及 扩散均匀，凝固结束，晶粒内各部分存在浓度梯度，故各处腐 蚀性能不同，浸蚀后在显微镜下呈现树枝状特征，单相固溶体 组织存在晶内偏析、呈树枝状。热力学不平衡组织，在固态均 匀化退火后，则出现类同纯金属一样的多边形晶粒，如图7-2b 所示单相固溶体平衡组织
单相固溶体 由于先后从溶体中析出固相成分不同，冷却快时，来不及 扩散均匀，凝固结束，晶粒内各部分存在浓度梯度，故各处腐 蚀性能不同，浸蚀后在显微镜下呈现树枝状特征，单相固溶体 组织存在晶内偏析、呈树枝状。热力学不平衡组织，在固态均 匀化退火后，则出现类同纯金属一样的多边形晶粒，如图7-2b 所示单相固溶体平衡组织
单相固溶体 固溶体结晶时如(Cu-Ni系，见下图)， Ni,at% C 10 20 3040 50 60 70 90 1500g 1455° 1400 1300 1200 1100 a(Cu Ni)- 1084.5° 358° 322 300 磁性转变 a1+a 200 Cu 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ni Ni,wt% 由于先后从溶体中析出固相成分不同，冷却快时，来不及 扩散均匀，凝固结束，晶粒内各部分存在浓度梯度，故各处腐 蚀性能不同，浸蚀后在显微镜下呈现树枝状特征
单相固溶体 由于先后从溶体中析出固相成分不同，冷却快时，来不及 扩散均匀，凝固结束，晶粒内各部分存在浓度梯度，故各处腐 蚀性能不同，浸蚀后在显微镜下呈现树枝状特征。 固溶体结晶时如(Cu-Ni系，见下图)
单相固溶体 Cu-20Ni的铜合金铸态组织 Cu-20%Ni的合金均匀化退火组织 组织分析：此合金本是章相固溶体，由 组织分析：呈枝晶偏析的Cu-20%Ni合 于非平衡结晶，呈现出树枝状晶体（枝 金轻均匀化退火组织为多形晶粒 晶偏析) 腐蚀剂：CuCI2氨水溶液 腐蚀剂：CuC2氨水溶液 放大倍数：100x 放大倍数：100x
单相固溶体 Cu --20%Ni的铜合金铸态组织 组织分析：此合金本是章相固溶体，由 于非平衡结晶，呈现出树枝状晶体（枝 晶偏析） 腐蚀剂：CuCl2氨水溶液 放大倍数：100x Cu --20%Ni的合金均匀化退火组织 组织分析：呈枝晶偏析的Cu --20%Ni合 金轻均匀化退火组织为多形晶粒 腐蚀剂：CuCl2氨水溶液 放大倍数：100x
单相固溶体 0,at% 0 15 20 5 30.35 40 45 50 Po,=3.5kPa1 1300 =10Pa +L 1250 0h4 o:=0,01MPa 1218 -Po:=0.02 MPa L+0,,0,1MPD 1200⊥ Po =10 Pa 10.3 1150 =0.1 MPa 4,4 --上---3 1125 10921· 1058 10500,T 14.0 D1=0,1Pa 1000 Cu0)- --- Po;=10kPa 90 5 我时 85( 2+0(气，0,1MPa (Cu) E00 7%0 Po 10 a Po:=0.1 kPa 70o p676 650 Po:=10-Pa 600 Cu 1 9 101112131415161718192021 0,t% Cu-O合金相图
单相固溶体 Cu-O合金相图
单相固溶体 Cu-O合金系过共晶组织 组织分析：树枝状初晶+点状组织 浸蚀剂：未浸蚀放大倍数：200X
单相固溶体 Cu-O合金系过共晶组织 组织分析：树枝状初晶+点状组织 浸蚀剂：未浸蚀 放大倍数：200X
二元合金中初晶与共晶特征 初晶：在凝固过程中，初晶首先从液相中析出，其形态很 大程度上由液-固界面性质而定，若初晶是固溶体或纯金属， 般呈树枝状，金相磨面上呈椭圆形或不规则形状。初晶为亚 金属、非金属或中间相，一般具有较规则外形（多边形、三角 形、正方形、针状、棱形等)。 共晶：二元共晶内两相组成，由组成相本质凝固时冷却速 度，组成相相对量不同，可构造成多种形态，按组织形态分类 有层片状、球状、点状、针状、螺旋状、树枝状、花朵状等。 共晶一般是两相共存，比初晶细。具有典型组织特征的金相图 片及相应合金相图如下。 隐蔽共晶：初晶析出后，剩余液相量极少，则共晶中一相 常附着初生相上，而不显现晶特征，只见一相孤独地分布在另 一相上或晶间，称为隐蔽共晶（或离异共晶）
二元合金中初晶与共晶特征 初晶：在凝固过程中，初晶首先从液相中析出，其形态很 大程度上由液-固界面性质而定，若初晶是固溶体或纯金属， 一般呈树枝状，金相磨面上呈椭圆形或不规则形状。初晶为亚 金属、非金属或中间相，一般具有较规则外形(多边形、三角 形、正方形、针状、棱形等)。 共晶：二元共晶内两相组成，由组成相本质凝固时冷却速 度，组成相相对量不同，可构造成多种形态，按组织形态分类 有层片状、球状、点状、针状、螺旋状、树枝状、花朵状等。 共晶一般是两相共存，比初晶细。具有典型组织特征的金相图 片及相应合金相图如下。 隐蔽共晶：初晶析出后，剩余液相量极少，则共晶中一相 常附着初生相上，而不显现晶特征，只见一相孤独地分布在另 一相上或晶间，称为隐蔽共晶(或离异共晶)
次晶、共析和包晶组织 次晶 由于固溶度变化，固态下析出较细小的组织，常分布在布晶界 和晶内。 二元共析组织特征 共析转变产物组织一般是两相大致平行，互相交替的片层所组 成的领域，也有呈球状的，比共晶更为细小。 包晶 初晶相和周围熔液在恒温下反应，形成新相，反应在固相一液 相界面上发生，在正常凝固条件下，这种反应常常不完全，组 织中出现包晶反应生成物包围着先析出相，如Fe-Sb相图中含 16%Fe的合金
次晶、共析和包晶组织 次晶 由于固溶度变化，固态下析出较细小的组织，常分布在布晶界 和晶内。 二元共析组织特征 共析转变产物组织一般是两相大致平行，互相交替的片层所组 成的领域，也有呈球状的，比共晶更为细小。 包晶 初晶相和周围熔液在恒温下反应，形成新相，反应在固相一液 相界面上发生，在正常凝固条件下，这种反应常常不完全，组 织中出现包晶反应生成物包围着先析出相，如Fe-Sb相图中含 16%Fe的合金