二元相圖

二元相圖

二元相圖又稱二元系相圖,英文名稱binary diagram,是表示系統中兩個組元在熱力學平衡狀態下組份和溫度、壓力之間的關係的簡明圖解。

二元相圖二元相圖
二元相圖就是表示物質的狀態溫度壓力成分之間的關係的簡明圖解。在熱力學平衡條件下,各種成分的物質在不同溫度、壓力下的相組成、各種相的成分、相的相對量。

相平衡條件

在指定的溫度和壓力下,若多相體系的各相中每一組元濃度均不隨時間而變,則體系達到平衡

幾何規律

1.兩個單相區之間必定有一個由這兩個相組成的兩相區,而不能以一條線接界。這個規律被稱為相區接觸法則

2.在二元相圖中,若是三相平衡,則三相區必為一水平線。

3.如果兩個恆溫轉變中有兩個相同的相,則這兩條水平線之間一定是由這兩個相組成的兩相區。

4.當兩相區單相區的分界線與三相等溫線相交.則分界線的延長線應進入另一兩相區,而不會進人單相區

基本類型

1.相圖分析

二元相圖相圖分析

由液相結晶出單相固溶體的過程被稱為勻晶轉變。

2.固溶體合金的平衡凝固及組織

平衡凝固是指凝固過程中每個階段都能達到平衡,因此平衡凝固是在極其緩慢的冷速下實現的。

3.固溶體合金的非平衡凝固及其組織

在實際冷卻過程中,凝固常常在幾分鐘甚至數小時內完成,固溶體成分來不及擴散至均勻。這種凝固過程被稱為不平衡凝固

不平衡凝固的組織,合金內部成分不均勻的現象被稱為“偏析”。而晶粒內部成分不均勻的現象被稱為“晶內偏折”.樹枝晶內的偏析被稱為“枝晶偏析”。

設合金的濃度為CO,當合金冷卻到溫度To時.液相的濃度為CL,固相約濃度為Cs,那么這兩種濃度的比值K0被稱為平衡分配係數

K0=Cs/CL

4.成分過冷
液態合金的凝固過程中,即使溶液的實際溫度分布一定,由於溶液中溶質分布的變化,改變了熔點,此時過冷是由成分變化和實際溫度分布兩個因素來決定的。這種過冷稱為成分過冷

5.固溶體合金凝固時的生長形態

二元相圖二元相圖

套用相圖時要注意的問題

(1)相圖只能給出合金在平衡條件下存在的相和相對量,並不表示相的形狀、大小和分布。

(2)相圖只表示平衡狀態的情況,而實際生產條件下,合金很少能達到平衡狀態。

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