§6.3 三元系相图

1. §6.3 三元系相图 由相律：f=k-p+2 确定一个体系的平衡态，所需参量数： • 单元系：k=1,p=1, 参量数：2（P,T） • 二元系：k=2,p=1, 参量数：3（P,T,x） • 三元系： k=3,p=1, 参量数：4（P,T,XA, XB） ∵ XA+XB+XC=1,(XA,XB,XC)中有一个不独立 ∴ 四维空间中的一个点，固定(P) (T,XA, XB)三维 • 三角柱形：纵—T，横：成分三角形—三元合金成分。

2. 图5.3.1 成分等边三角形表示法 一、成分三角形 1.等边三角形: 顶点：100％纯组元； 边：二元系； 点：三元系一个确定的成分。应沿逆时针方向确定组元成分！ 例如：A: 100%A; E: 60%B—40%C; Q: 20%A—20%B—60%C。 • 特点： • 1. 在平行于三角形某一边的直线上的所有点，所含对顶点所代表组元的成份是相等的。 • 例如：ML:20%A; YZ:60%C。 • 通过三角形一个顶点的直线上各点，所含另二组元的成份之比为常数。 • 例如：AE线：B:C =3:2

3. 图5..3.2 等腰直角三角形表示法 2. 等腰直角三角形: 两直角边：A、B组元成分； C组元成分：计算得出。 例如： P：40％A—40％B—20%C (C: 1-40%-40%=20%)

4. 图6.3.3三元同形系相图 二、三元互溶体系（同形系统）的立体相图 ∵ f=k-p+2 三元系： k=3,p=1, 参量数：4（P,T,XA, XB） 恒压下：立体图形（f=3） 三元同形系统——最简单的三元相图！ 棱柱上：A-B, B-C, C-A三个二元互溶体系； T一定时，（L+）区内： 两相成分、数量：由杠杆定则确定，还随 三元系成分而变。 应根据二相区内等温面的结线确定！ 即：三元系相图内，在给定温度下有一系列的结线，只有这些在等温截面内才是真实的结线，才能用来确定共存两相的成份和数量。

5. 图6.3.4 等温截面 1.等温截面（水平截面） 1）定义： 通过给定的温度T，作一平面垂直于T轴，与立体相图的交迹即为等温截面。 2）相成分与数量的确定： 结线：通过三元系成分点（Z）与代表平衡共存的液相（L1）和固相（1）成分点的连线。 L1、1：结点（共轭点）； ：结线，方向不固定apdq 共存两相的成分、数量： T1, Z : 1：％1=（L1Z／L1 1 ）100 L1：％L1＝（Z1／L11）100

6. 图5.3.5 等温截面 2）结线的取向 一般应由实验确定，但难度大。 可从理论上寻找一些规律： （1）ap 连续dq,不交叉； （2）起源于：一条平衡曲线 ， 终止于：另一条平衡曲线； （3）除ap、 dq外，一般不 指向顶点。

7. 图6.3.6 作等温截面的方法 4）等温截面的画法 (1)将三张二元相图分别画在成分三角形的三条边上； (2)在三张二元相图上作出温度为T1的等温结线, 并将交点（即结点a、p、 q、d）投影到成分三角形的相应边上； (3)将代表同相的点联结起来，得到等温截面。

8. 图6.3.7 垂直截面图 2.垂直截面图（变温截面图 ） 1）定义： 在成份三角形中，沿着所希望的路径（不一定是直线）作一垂直平面，此平面与立体相图的交迹——垂直截面图 垂直截面图是显示立体相图中内部构造的另一种方法，常用的有两种： （1）垂直平面通过三角形 的一个顶点： 如图6.3.6中：Ax线， B:C=const

9. 图6.3.8 垂直截面图 （2）垂直平面平行于成分三角形的一边 如图6.3.6中：MN线 两端开放 A组元成分不变 注意：垂直截面图通常只表示相和温度的关系！ 不能表示共存两相的成分和数量随温度的变化情况。

10. AgGaS2赝二元相图 Ag-Ga-S 成分三角形 图6.3.9 AgGaS2相图

11. 图6.3.10 三元共晶相图的平面投影 图6.3.11 合金O室温组织示意图 三元系相图平面投影图 两种： • 相区间的交线投影图 用于分析合金的冷却和加热过程。 • 等温线投影图 反映空间相图中各种相界面的变化趋势。等温线越密，表示这个相面越陡。

12. 谢 谢！