8.3 二元系相图(11)
5)具有固态相变的二元相图
(1)具有固溶体多晶型转变的相图
当体系中组元具有同素异构转变时,则形成的固溶体常常有多晶型转变,或称多形转变。 图8-30为Fe-Ti 相图。Fe 和Ti 在固态均发生同素异构转变,故相图在近钛一边有β相(体心立方)→α相(密排六方)的固溶体多晶型转变;而在近铁的一边有α(或δ)→γ→α的固溶体多晶型转变。
(2)具有共析转变的相图
共析转变的形式类似共晶转变,共析转变是一个固相在恒温下转变为另外两个固相。如图8-31所示的Cu-Sn 相图,相图中γ为Cu 3Sn ,δ为Cu 31Sn 8,ε为Cu 3Sn ,δ为Cu 20Sn 6,ε和ε′为Cu 6Sn 6,它们都溶有一定的组元。该相图存在4个共析恒温转变:
Ⅳ:βα+γ Ⅴ:γα+δ
Ⅵ:δα+ε Ⅶ:δα+δ
(3)具有包析转变的相图
包析转变相似于包晶转变,但为一个固相和另一个固相反应形成第三个固相的恒温转变。如图8-31的Cu-Sn 合金相图中,有两个包析转变:
Ⅷ:γ+εδ
Ⅸ:γ+δε
(4)具有脱溶过程的相图
固溶体常因温度降低而溶解度减小,析出第二相。如图8-31的Cu-Sn 相图中,α固溶体在350℃时具有最大的溶解度:w(Sn)为11.00%,随着温度的降低,溶解度不断减少,汽至室温α固溶体几乎不固溶Sn ,因此,在350℃以下α固溶体在降温过程中要不断地析出ε相(Cu3Sn) ,这个过程称为脱溶过程。
(5)具有有序-无序转变的相图
有些合金在一定成分范围和一定温度范围内会发生有序-无序转变。图8-32为Cu-Au 相图,成分为50.8%Au (重量)的合金,在390℃以上为无序固溶体 ,在390℃以下变为有序固溶体 (AuCu3) 。此外,相图中的 (AuCu Ⅰ)、 (AuCuⅡ) 和 (Au3Cu) 也是有序固溶体。有的有序-无序转变,在相图上没有两相区间隔,而用一条虚线或细直线表示。
(6)具有固溶体形成中间相转变的相图
某些合金所形成的中间相并不是像前述的由两组元的作用直接得到,而是由固溶体转变为中间相。图8-33是Fe-Cr 二元相图。当w(Cr)为46%的α固溶体将在821℃发生α→ζ的转变,ζ相是以金属间化合物FeCr 为基的固溶体。
8.3 二元系相图(11)
5)具有固态相变的二元相图
(1)具有固溶体多晶型转变的相图
当体系中组元具有同素异构转变时,则形成的固溶体常常有多晶型转变,或称多形转变。 图8-30为Fe-Ti 相图。Fe 和Ti 在固态均发生同素异构转变,故相图在近钛一边有β相(体心立方)→α相(密排六方)的固溶体多晶型转变;而在近铁的一边有α(或δ)→γ→α的固溶体多晶型转变。
(2)具有共析转变的相图
共析转变的形式类似共晶转变,共析转变是一个固相在恒温下转变为另外两个固相。如图8-31所示的Cu-Sn 相图,相图中γ为Cu 3Sn ,δ为Cu 31Sn 8,ε为Cu 3Sn ,δ为Cu 20Sn 6,ε和ε′为Cu 6Sn 6,它们都溶有一定的组元。该相图存在4个共析恒温转变:
Ⅳ:βα+γ Ⅴ:γα+δ
Ⅵ:δα+ε Ⅶ:δα+δ
(3)具有包析转变的相图
包析转变相似于包晶转变,但为一个固相和另一个固相反应形成第三个固相的恒温转变。如图8-31的Cu-Sn 合金相图中,有两个包析转变:
Ⅷ:γ+εδ
Ⅸ:γ+δε
(4)具有脱溶过程的相图
固溶体常因温度降低而溶解度减小,析出第二相。如图8-31的Cu-Sn 相图中,α固溶体在350℃时具有最大的溶解度:w(Sn)为11.00%,随着温度的降低,溶解度不断减少,汽至室温α固溶体几乎不固溶Sn ,因此,在350℃以下α固溶体在降温过程中要不断地析出ε相(Cu3Sn) ,这个过程称为脱溶过程。
(5)具有有序-无序转变的相图
有些合金在一定成分范围和一定温度范围内会发生有序-无序转变。图8-32为Cu-Au 相图,成分为50.8%Au (重量)的合金,在390℃以上为无序固溶体 ,在390℃以下变为有序固溶体 (AuCu3) 。此外,相图中的 (AuCu Ⅰ)、 (AuCuⅡ) 和 (Au3Cu) 也是有序固溶体。有的有序-无序转变,在相图上没有两相区间隔,而用一条虚线或细直线表示。
(6)具有固溶体形成中间相转变的相图
某些合金所形成的中间相并不是像前述的由两组元的作用直接得到,而是由固溶体转变为中间相。图8-33是Fe-Cr 二元相图。当w(Cr)为46%的α固溶体将在821℃发生α→ζ的转变,ζ相是以金属间化合物FeCr 为基的固溶体。