问答题 分析三元共晶投影图的绘制方法,试利用三元共晶投影图,以任意一亚共晶成分的三元系合金为例分析其结晶过程,并说明每一阶段所得结晶组织含量的计算方法。
【正确答案】(1)以固态下互不固溶三元合金为例,如图所示:
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①首先作出浓度三角形ABC;
②选取空间图上各个特殊点:E、e1、e2、e3,在成分三角形上作出投影;
③连接e1E、e2E、e3E三条液相变温线,交点E则为三相共晶点;
④由此可确定出各个面的投影,即:液相面为Ae1Ee3A、Be1Ee2B、Ce2Ee3C;
三相共晶开始面分别为AEe1A-BEe1B,AEe3A-CEe3C,CEe2C-BEe2B,ABC为四相平衡平面。
由此作出了一个完整的投影图。
(2)以合金成分P为例分析:合金冷却到与液相面Ae1Ee3A相交时,析出初晶A,此时进入两相区,液相成分沿AP延长线变化,随温度下降,液相不断减少,A不断增加,当液相成分变到e1E线上的O点时,开始发生三相共晶L→A+B反应。继续降温,液相成分沿e1E线变到E点,发生四相共晶反应:LE—A+B+C,液相全部耗尽。室温组织最终为:A初晶+(A+B)共晶+(A+B+C)共晶
组织计算:
在两相区时,液体与A两相平衡,因此当液体成分到达O点时,初晶的量达到最大,可得到A%=OP/OA×100%,其余为剩余液相,也即三相共晶与二相共晶的总量。
继续冷却时,起始液体成分为O点,在三相区进行相变,当液体最终消失时,成分点为三相共晶点E,那么,二相共晶成分点应在OE线的延长线上,同时二相共晶为(A+B),因此,该合金成分点又应在AB线内,由此,确定出二相共晶点应为OE与AB的交点M。
所以(A+B)%=OE/ME×(1-OP/OA)×100%
(A+B+C)%=OM/ME×(1-OP/OA)×100%
【答案解析】