材料科学基础教学教案

4） 对流动性的影响

5．钢中的杂质元素及其对性能的影响 1） 硅、锰的影响 2） 硫的影响 热脆 3） 磷的影响 冷脆 4） 氧的影响 5） 氮的影响 6） 氢的影响

§4-4 相图的热力学基础 一、吉布斯自由能与成分的关系 二、克劳修斯-克莱普隆方程

dp?H ?dTT?V三、相平衡条件 1．化学位 2．相图中的相平衡 多相平衡条件 一元系统的相平衡 二元系统的相平衡 共切线法则

四、吉布斯自由能曲线与相图

§4-5 三元系相图及其类型 一、三元相图的表示方法 1．等边三角形法

取等边三角形，以三个顶点表示三个纯组元；三个边各定为100%，分别代表三个二元系的成分；位于三角形内部的点代表三元系的成分。此三角形为浓度三角形 特殊意义的线

（1）平行三角形某一边的直线

它们所含的、有这条边对应顶点所代表的组元量均相等 （2）通过三角形顶点的任一直线

它们所含的由另两个顶点所代表的两组元含量之比是一定值。 2．等腰三角形法 3．直角三角形法 二、三元相图的建立 三、三元匀晶相图 1．相图分析

2．等温截面（水平截面）图 共轭曲线

直线法则：三元系统两相平衡共存时，合金成分点与两平衡相的成分点必须位于一条直线上。

证明：设：合金O，两相为α，β。其成分点分别为 则其中B组元含量分别为111，C组元含量分别为222 若此时α相的重量分数为X，β相的重量分数为1－X 应有：1·X＋1·（1－X）＝1

2

·X＋2·（1－X）＝2

得：X（1－1）＝1－1

X（2－2）＝2－2

两式相除： 1－1 1－1

2

－2 2－2

故三点共线。 两点注意 杠杆定律应用

3．匀晶相图的平衡结晶过程分析 蝴蝶形迹线 4．变温截面图

四、具有两相共晶反应的三元系相图 1．相图分析

2．三相平衡及三相平衡反应 共轭三角形

成分变温线、单变量线

重心法则：合金三相平衡时，合金的成分点位于由这三相成分点

组成的三角形中，并位于该三角形的质量重心。

五、三元系中的相平衡分析 切平面

六、具有四相平衡反应的三元系相图 简单分析 投影图 七、实例分析 图5-113

第五章 材料的凝固