三元相图专题强化，动图助你快速理解（专题四）
专题四
01
三元相图的空间模型 — 三元共晶相图（固态有限互溶）
固态有限互溶三元共晶相图相区
单相区（4个）：L、α、β、γ
两相平衡区（6个）：L+α、L+β、L+γ、α+β、α+γ、β+γ
三相平衡区（4个）：L+α+β； L+α+γ； L+β+γ；α+β+γ
四相平衡区（1个）：共晶平面mnp
等温截面图 — 固态有限互溶三元共晶相图
变温截面图— 固态有限互溶三元共晶相图
强化练习
根据垂直截面A-A、 B-B，分析o和o’成分合金凝固过程
L→L+α
→ L+α+(α+β)
→α+(α+β)
→α+βII+(α+β)
→α+βII+γII+(α+β)
o点成分合金的凝固：
L→ L+γ
→ L+γ+(α+γ)
→γ+(α+γ)+(α+β+γ)
→γ+αII+βII+ (α+γ) + (α+β+γ)
投影图 — 固态有限互溶三元共晶相图
典型合金（1）的结晶过程
室温组织：单相a
典型合金（2）的结晶过程
室温组织：a + bll
典型合金（3）的结晶过程
室温组织：a + (a+b) + bll
典型合金（4）的结晶过程
室温组织：a + (a+b) + bll + gll
典型合金（5）的结晶过程
室温组织：
a + (a+b) + (a+b+g) + bll + gll
典型合金（6）的结晶过程
室温组织：(a+b+g)
典型合金（7）的结晶过程
室温组织：
(a+b) + (a+b+g) + gll
02
三元相图的空间模型 — 两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图
水平截面
03
三元相图的空间模型 — 包共晶型三元系相图
固态有限互溶三元包共晶相图
相图的三个侧面，2个是包晶相图, 1个是二元共晶相图, 且二元共晶温度高于两个二元包晶温度
三元包晶相图
相图的三个侧面，2个是包晶相图，1个是二元匀晶相图
等温截面 — 三元包晶相图
水平截面上三相区是直边三角形（共轭三角形），三角形的顶点连接3个单相区，顶点代表三相平衡时的相成分。箭头方向表示随着温度降低（箭头指向温度降低的方向）三相区的走势，是以一条边为先导移动的。
变温截面 — 三元包晶相图
04
三元相图小结
（1）单相区：自由度 f = 3，任意形状，在截面上为任意平面图形
（2）两相平衡：自由度 f = 2，由一对共轭曲面把它与两个组成相所在的单相区隔开。两相区与三相区的界面是由不同温度下两平衡相的共轭线组成的。两相区内，组成相与合金成分三点成一条直线，组成相的相对量符合杠杆定律
（3）三相平衡：自由度 f =1，三相区是由三条单变量线组成的不规则三棱柱体。其棱边与单相区相连，柱面与两相区接壤。三棱柱体开始（或终止）于二元系的三相平衡线，或四相平衡水平面。在水平截面上，三相区是直边三角形。在垂直截面上，三相区一般都是曲边三角形或四边形
（4）四相平衡：f = 0，四相平衡区在三元相图中是一个水平面，在垂直截面中是一条水平线。四相平面以4个平衡相的成分点分别与4个单相区相连；以2个平衡相的共轭线与两相区为界；共与6个两相区相邻；同时又与4个三相区以相界面相隔
（5）三元系中四相平衡转变大致可分为三类：
1）共晶型转变 I→II＋III＋IV，包括：
共晶转变 L→a + b + g
共析转变 d→ a + b + g
2）包共晶型转变 I＋II→III＋IV，包括：
包共晶转变 L+ a → b + g
包共析转变 d + a→b + g
3）包晶型转变 I＋II＋III→IV，包括：
包晶转变 L + a + b →g
包析转变 d + a + b → g
小编总结：三元相图是材料科学基础最难的部分，也是最重要的部分之一，对于空间想象力比较差的小伙伴，文中的动图可以很好的帮助到大家。欢迎大家收藏或者转发本推送给自己的好朋友，你们的支持是小编继续整理干货的动力。
该部分三元相图的内容来自网上的课件，小编将其做成动画，感谢课件原作者细致用心制作。
关注材子考研微信公众号后台回复“三元相图”即可获取本课件。
推荐阅读