六、具有四相平衡包晶转变的三元系相图
四相平衡包晶转变的反应式为
L+α+β→γ
七、形成稳定化合物的三元系相图
组元之间形成稳定的三元化合物,分析相图时把这些化合物看作独立组元。各种化合物彼此之间、化合物和纯组元之间都可以组成伪二元系,从而把相图分割成几个独立的区域。
图8-14 一组二元系中形成稳定化合物的三元合金相图
八、
三元相图小结
1.单相状态
处于单相状态时,自由度数为f=4-1=3,一个温度变量和两个相成分的独立变量。占据了一定的温度和成分范围,且可以独立变化。它的截面可以是各种形状的平面图形。
2.两相平衡
两相平衡区的自由度为2,除了温度之外,其中某一相的某一个组元的含量是独立可变的。在三元系中,一定温度下的两个平衡相之间存在着共轭关系。
两相区与三相区的界面由不同温度下两个平衡相的共轭线组成。
3.三相平衡
三相平衡时系统的自由度为1,即温度和各相成分只有一个是可以独立变化的。
(2)
4.四相平衡
三元系四相平衡的自由度为零,即平衡温度和平衡相的成分都是固定的。三元系中四相平衡转变如下表所示。
表8-3 三元系中的四相平衡转变
8.2课后习题详解
8-1 某三元合金K在温度为T1时分解为B组元和液相,两个相的相对量
。已知
合金K中A组元和C组元的重量比为3,液相含B量为40%,试求合金K的成分。
答:由已知条件作图如下,温度T1组元B、液相L和合金K应在一条直线上,则由杠杆定律可得:
合金K中w(B)=80%,又已知:w(A)+w(C)=100%-80%=20%和w(A)=3w(B)。由此解得:A,C的质量分数分别为15%,5%。
即K合金成分为:A,B,C的质量分数分别为15%,80%,5%。
8-2 三组元A,B和C的熔点分别是1000℃,900℃和750℃,三组元在液相和固相都完全互溶,并从三个二元系相图上获得下列数据。
①在投影图上作出950℃和850℃的液相线投影。 ②在投影图上作出950℃和850℃的固相线投影。 ③画出从A组元角连接到BC中点的垂直截面图。
答:①根据已知条件分别作AB,AC和BC二元相图,并假设液相线和固相线是光滑的,然后在三个二元相图上作950℃的割线,可在AB二元相图上得到与液相线相交点的B,A的质量分数约为70%,30%,在AC二元相图上与液相线相交点的C,A的质量分数约为35%,65%,而在BC相图上则不与液相线相交。最后在三元投影图上,用光滑曲线连接两个二元成分,即为950℃液相线的近似投影,同理可得850℃的液相线投影。(见下图ab)