3.2 合金的结晶
基本概念:
合金的结晶过程比纯金属复杂,为研究方便,通常以温度和成分作为独立变量的相图来分析合金的结晶过程。
相图:是表示合金系中各合金在极其缓慢的冷却条件下结晶过程的简明图解,又称为状态图或平衡图。
合金系:是指两种或两种以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金。
相图表示了在缓慢冷却条件下,不同成分合金的组织随温度变化的规律,是制定熔炼、铸造、热加工及热处理工艺的重要依据。
3.2.1 二元相图的建立
绝大多数二元相图是以实验数据为依据,在以温度为纵坐标,材料成分为横坐标的坐标系中绘制,最常用的实验方法是热分析法。下面以Cu-Ni二元合金为例,简要说明二元相图的建立过程。
1. 配制出不同成分的合金,测出它们的冷却曲线;
2. 找出各曲线上的临界点(结晶的开始温度和终了温度);
3. 在温度-成分坐标系中过各合金成分点做成分垂线,将临界点标在成分垂线上;
4. 将成分垂线上相同意义的点连接起来,并标上相应的数字和字母,便得到如下图所示的Cu-Ni二元合金相图。
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Cu-Ni合金冷却曲线的测定