相图——表示合金系在平衡条件下，合金的状态与成分、温度之间关系的图形。平衡——合金在相变过程中，原子能充分扩散，各相的成分相对质量保持稳定，不随时间改变的状态。利用相图可以表示不同成分的合金、在不同温度下，由哪些相组成、相的成分和相的相对量如何，以及合金在加热或冷却过程中可能发生的转变。铁碳合金状态图**第27页，共45页，星期日，2025年，2月5日一、二元相图的建立几乎所有的相图都是通过实验得到的，最常用的是热分析法。**第28页，共45页，星期日，2025年，2月5日举例配制几组成分不同的Cu-Ni合金；分别将它们熔化，然后极缓慢冷却，同时测定其从液态到室温的冷却曲线；找出各冷却曲线上开始结晶的温度点TNi、1、2、3、4、TCu及结晶终了的温度点（称为临界点），TNi、1，、2，、3，、4，、TCu将各临界点坐标在以温度为纵坐标，以成分为横坐标，并将意义相同的临界点连接起来——得到Cu-Ni合金相图。**第29页，共45页，星期日，2025年，2月5日**第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日C％℃912℃727℃0.77％2.11％SG1148℃0.4%1.2％E1.6％tt℃℃0%0.4%0.77%1.2％1.6％790℃880℃1000℃AusteniteFerrite+AusteniteFerrite+PearlitePearlite+Fe3CⅡAustenite+Fe3CⅡPearlite*铁碳合金状态图绘制原理**第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.69％SEF+PP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+Ld’Ld’Ld’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡAustenite+Fe3CⅡ+LedeburiteLd+Fe3CⅠLdA+LL+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃Q1495℃1394℃0.0218%1227℃LFA1200℃1.0％1000℃3.0％F+Fe3CⅢ**第33页，共45页，星期日，2025年，2月5日第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日2.1纯铁的晶体结构及同素异构转变液体晶体晶体：原子排列是有序的，原子在三维空间做规则的、周期性的、重复排列。有一定的熔点和凝固点，性能趋向各向异性液态金属:原子排列杂乱无章呈无序状态。金属的结晶金属的这种由液体转变为晶体的现象叫做结晶。**第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日结晶凝固过程可分为两个阶段：即晶核（结晶中心）的形成和晶核的成长。晶核的形成过程中一些原子自发地聚集在一起，称自发晶核；液态金属中一些外来的微细固态质点也可形成晶核，称作外来晶核。金属的结晶**第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日结晶主要是在晶体的生长线速度最大的方向上发展，这样就形成晶轴，并逐渐成长为树枝状晶体。当全部长大的晶体互相抵触时，液态金属即已耗尽，结晶过程宣告完成。每个晶核长成的晶体又叫晶粒，晶粒之间的接触面叫做晶界。金属的结晶**第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日液态金属冷却到理论结晶温度以下才开始结晶的现象，叫做过冷金属的结晶温度℃时间s理论结晶温度实际结晶温度过冷度过冷度大小与冷却速度有关，冷却速度↑，过冷度↑。过冷度↑↓↓晶核数量↑，结晶时间↓↓↓晶粒越细小！**第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日晶粒的粗细对于金属的机械性能影响很大。晶粒愈细，机械性能愈好。细晶强化的方法：——↑过冷度（中、小型零件）——变质处理↑形核率——震动、搅拌结晶——热处理和压力加工的方法使固态金属的粗大晶粒得以细化。细晶强化?金属型or砂型**第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日金属的晶体结构晶体中原子排列的情况如图所示。把每个原子看成一个点，这个点代表原子的振动中心。把这些点用直线连接起来，便形成一个空间方格，称作晶格。晶格中每个点叫做结点，结点代表原子在晶体中的平衡位置。**第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日晶格的最小单元叫做晶胞，它代表整个晶格的原子排列规律。晶胞中各棱边的长度叫做晶格常数，其大小以(10-10m)来度量。最常见和最典型的晶格类型有以下三种。金属的晶体结构体心立方