【摘要】:决定合金相图的条件主要有合金的化学成分、温度和压力。由于大多数合金是在常压下使用的,故压力对其影响很小,所以合金相图通常用成分—温度坐标下的图形来描绘。到目前为止,几乎所有的合金相图都是通过实验测定的。常用的实验方法有热分析法、膨胀法、电阻法、X射线分析法及磁性法等。这表明合金的结晶是在一个温度区间内变温进行的,而不是一个恒温的过程。
一、二元合金相图的建立
决定合金相图的条件主要有合金的化学成分、温度和压力。由于大多数合金是在常压下使用的,故压力对其影响很小,所以合金相图通常用成分—温度坐标下的图形来描绘。到目前为止,几乎所有的合金相图都是通过实验测定的。常用的实验方法有热分析法、膨胀法、电阻法、X射线分析法及磁性法等。
现以铜镍合金为例,说明用热分析法建立合金相图的具体步骤。
(1)配制一系列不同成分的铜镍合金。
例如:合金Ⅰ纯Cu
合金Ⅱ75%Cu+25%Ni
合金Ⅲ50%Cu+50%Ni
合金Ⅳ25%Cu+75%Ni
合金Ⅴ纯Ni
配制的合金数愈多,试验数字之间间隔愈小,作出的相图愈精确。
(2)用热分析法测定每个合金的冷却曲线,如图3-5(a)所示。
图3-5 用热分析法测定Cu-Ni合金相图
(3)找出各冷却曲线上的临界点。纯铜和纯镍的冷却曲线上都有一个平台,这说明纯金属的结晶是在恒温下进行的,只有一个临界点。其他四个冷却曲线不出现平台,但有两个转折点,即有两个临界点。其上临界点为结晶开始的温度;下临界点为结晶终了温度。这表明合金的结晶是在一个温度区间内变温进行的,而不是一个恒温的过程。
(4)建立温度—成分坐标系,然后在成分坐标上标出各合金的位置,作出成分垂线,并把每个合金冷却曲线上的临界点分别标注在相应合金的成分垂直线上,连接意义相同的临界点,这样就建立了Cu-Ni合金相图,如图3-5(b)所示。
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