三元合金相图手册

前言

第1篇合金相图概论

第1章相图中的一些基本概念和术语1

1.1相1

1.2体系1

1.3相平衡1

1.4组元2

1.5体系的自由度2

1.6体系的液相限和固相限2

1.7结线、相区、相边界和相图3

1.8结晶过程3

第2章单元系相图4

第3章二元系相图5

3.1简单二元低共熔系6

3.2固相完全互溶的二元系8

3.3固相中组元间有限互溶的二元系9

3.3.1转熔型固相有限互溶的二元系9

3.3.2低共熔型固相有限互溶的二元系10

3.4有新化合物或新中间相生成的二元系11

3.4.1生成同分熔化化合物（congruentmelting compound）的二元系11

3.4.2生成异分熔化化合物（incongruentmelting compound）的二元系12

3.4.3化合物降温反而分解的二元系13

3.5液相分层的二元系13

3.5.1二组元间有低共熔或转熔反应而同时液相又分层的二元系14

3.5.2二组元间有化合物生成而化合物熔化时分解为两个液相的二元系15

3.5.3一个固相组元熔化时与另一固相组元相互间完全没有作用，同时液相也分层的二元系15

3.6二元系中固相反应平衡的滞后16

3.7组元有多晶转变点和固相中有固相相反应的二元系17

3.7.1只有一个组元具有多晶转变点的二元系17

3.7.2两个组元都有多晶转变点的二元系19

3.7.3固溶体相冷却过程中有新化合物相产生的二元系21

3.7.4连续固溶体冷却过程中分裂为有限固溶的二元系21

3.8二元系相图总结22

3.8.1再述相区的定义和构成22

3.8.2二元系中三相平衡水平线的化学反应性质22

3.8.3二元系相图的副分（biangulation）23

3.8.4相区边界规则24

3.9相图的实验构筑24

3.9.1热分析方法24

3.9.2差热分析（dta）和示差扫描量热（dsc）法26

3.9.3目测变温法（visualpolythermometric method）27

3.9.4相边界的淬冷法判定28

3.9.5组成性质图法28

3.9.6相图研究方法总结29

第4章三元系相图30

4.1三元立体相图的投影和组成的表达30

4.1.1怎样读取三元相图坐标的组成？31

4.1.2怎样将三元相图中某状态点的摩尔分数组成坐标转换为质量分数组成坐标？32

4.1.3怎样将三元相图中某点的质量分数组成坐标转换为摩尔分数组成坐标？32

4.1.4其它形式的相图坐标33

4.2三元简单低共熔系相图33

4.3侧边二元系具有连续固溶体的三元系相图37

4.4二元系侧边为连续固溶体和有限固溶体混合的三元系39

4.4.1一个侧边是低共熔型的有限固溶体而另两个侧边都是连续固溶体的三元系39

4.4.2两个侧边是低共熔型的有限固溶体而只有一个侧边是连续固溶体的三元系40

4.4.3两个侧边是转熔型的有限固溶体而另一个侧边是连续固溶体的三元系41

4.4.4两个侧边分别是低共熔型和转熔型的有限固溶体而另一个侧边是连续固溶体的三元系43

4.5三个侧边都是二元低共熔型有限固溶体的三元系相图44

4.6有化合物生成的三元系46

4.6.1有同分熔化化合物生成的三元系和三元系的副分（triangulation）46

4.6.2一个侧边二元系有异分熔化化合物生成的三元系47

4.6.3两个侧边二元系都有异分熔化化合物生成的三元系50

4.6.4体系内部有异分熔化化合物生成并且有两个p点和一个e点的三元系52

4.6.5体系内部有异分熔化化合物生成并且有双转熔反应的三元系54

4.7液相分层的三元系56

4.7.1在一个组元液相限初晶区上有液相分层的三元系56

4.7.2液相分层跨在两个组元液相限初晶区上的三元系59

4.8三元系相图总结61

4.8.1相区的形成61

4.8.2三元相图中零变点的化学平衡反应61

4.8.3再议三元相图结晶过程的几何学诠释和涵义63

4.8.4获取三元合金相图的实验方法64

第2篇 三元合金相图集

第3篇 元素的物理、化学和力学参数

表1 元素名称和相对原子质量540

表2 元素的晶体构型、熔点和沸点541

表3 元素的共价半径和原子半径542

表4 元素的电负性543

表5 元素的熔盐电动势544

表6 元素的密度和线胀系数545

表7 元素的比热容和热导率546

表8 元素的电阻率和超导温度547

三元合金相图索引548