第2章金属的结品 22合金的结晶 相图是表示合金系的状态,是合金的状态与温度、成分之间关系的图解。利用相图, 可以知道各种成分的合金在不同温度的组织状态及什么温度下发生结晶和相变,也可以了 解不同成分的合金在不同温度下由哪些相组成及相对含量,还能了解合金在加热和冷却过 程中可能会发生的转变。合金状态图为进行金相分析、合金熔炼、铸造、锻造及热处理工 艺提供了理论依据 22.1二元合金相图的建立 1.相图的建立方法 元合金相图是由实验测定的。测定相图的方法有热分析法、金相分析法、硬度法、 膨胀试验、X射线分析等。这些方法都是以合金相变时发生某些物理变化为基础而选定的。 这里重点介绍热分析法建立相图。 合金凝固时释放凝固潜热,用热分析法可以方便地测定合金的凝固温度。建立二元合 金相图的具体步骤如下: ①首先配制一系列不同成分的同一合金系。 ②将合金熔化后,分别测出它们的冷却曲线 ③根据冷却曲线上的转折点确定各合金的状态变化温度。 ④将上述数据引入以温度(℃)为纵轴、成分(质量百分比为单位)为横轴的坐标平面中 ⑤连接意义相同的点,作出相应的曲线,标明各区域所存在的相。便得到合金系 相图 测定时所配制的合金数目越多、所用金属纯度越高、测温精度越高、冷却速度越慢 (0.5℃min~1s℃min),则所测得的相图越精确 如图28所示是用热分析法建立的CuNi合金的相图过程示例。 50%%70% L 1452 1083 时间/t 305070 WNi/%o (a)冷却曲线 (b)相图 图28用热分析法建立CuN相图第 2 章 金属的结晶 ·37· ·37· 2.2 合金的结晶 相图是表示合金系的状态，是合金的状态与温度、成分之间关系的图解。利用相图， 可以知道各种成分的合金在不同温度的组织状态及什么温度下发生结晶和相变，也可以了 解不同成分的合金在不同温度下由哪些相组成及相对含量，还能了解合金在加热和冷却过 程中可能会发生的转变。合金状态图为进行金相分析、合金熔炼、铸造、锻造及热处理工 艺提供了理论依据。 2.2.1 二元合金相图的建立 1. 相图的建立方法 二元合金相图是由实验测定的。测定相图的方法有热分析法、金相分析法、硬度法、 膨胀试验、X 射线分析等。这些方法都是以合金相变时发生某些物理变化为基础而选定的。 这里重点介绍热分析法建立相图。 合金凝固时释放凝固潜热，用热分析法可以方便地测定合金的凝固温度。建立二元合 金相图的具体步骤如下： ① 首先配制一系列不同成分的同一合金系。 ② 将合金熔化后，分别测出它们的冷却曲线。 ③ 根据冷却曲线上的转折点确定各合金的状态变化温度。 ④ 将上述数据引入以温度(℃)为纵轴、成分(质量百分比为单位)为横轴的坐标平面中。 ⑤ 连接意义相同的点，作出相应的曲线，标明各区域所存在的相。便得到合金系 相图。 测定时所配制的合金数目越多、所用金属纯度越高、测温精度越高、冷却速度越慢 (0.5℃/min ~1.5℃/min)，则所测得的相图越精确。 如图 2.8 所示是用热分析法建立的 Cu-Ni 合金的相图过程示例。 图 2.8 用热分析法建立 Cu-Ni 相图