福州大学材料科学基础总结 下载本文

1组元通常是指构成材料的最简单、最基本、可以独立存在的物质。这种物质即可以是基本化学元素,也可以是稳定的化合物。 特点:不随温度的变化而变化。

2相是一个物系中,结构相同,成分和性能均一,并以界面相互分开的组成部分。相可以是单质,也可以是由几种物质组成的溶体或化合物。相与相之间的转变称为相变。 在界面两侧性质发生突然变化的是两个不同的相,它们之间的界面称为相界面; 在界面两侧性质不发生突然变化的则是同一个相,它们之间的界面称为晶界。 3相平衡

(1).相平衡是各相达到化学热力学平衡,包括机械平衡、热平衡和化学平衡。 (2).相平衡的条件

对于不含气相的材料系统,相的热力学平衡可由它的古布斯自由能G来决定.由G= H—TS可知,当dG=0时,整个系统就将处于热力学平衡,若dG<0,则系统将自发地 过渡到dG=0,从而使系统达到平衡状态 4相律(1)自由度:在平衡系统中独立可变的因素

自由度数:在平衡系统中独立可变的强度变量的数目和种类。

(2)相律:热力学平衡条件下,系统的组元数、相数和自由度数之间的关系。 吉布斯相律:f=c-p+n

C:系统的组元数 P:共存的平衡相数 n:外界因数数目

f:自由度的数目,指给定合金系在平衡相数不变的前提下,可独立改变(如温度、压力、浓度等)的数目。

一般情况只考虑温度和压力对平衡系统的影响: f=c-p+2对于不含气相的凝聚系统,可视为恒压条件,相律表述为:f=C-P+1 5 相图的表示与建立

状态表示:温度-成分坐标系。坐标系中的点-表象点。成分表示:质量分数或摩尔分数 6匀晶转变:由液相直接结晶出单相固溶体的转变。 7平衡结晶:每个时刻都能达到平衡的结晶过程。

除了典型匀晶相图之外,还有两种特殊的匀晶相图.一种是液相线与固相线相切于最低点的匀晶相图,另一种是液相线与固相线相切于最高点的匀晶相图

8共晶转变:由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。3个单相区;3个两相区;1个三相区。

9包晶转变:由一个特定成分的固相和液相生成另一个特点成分固相的转变。

10形成稳定化合物的二元相图:稳定化合物指具有一定的熔点,在熔点以下,保持自己固有的结构而不发生分解,当温度达到熔点时,化合物发生熔解,熔解时所生成的熔体与化合物成分完全一致。

11形成不稳定化合物的相图:不稳定化合物加热至一定温度时,不是发生本身的熔化,而是分解为两个相,所生成的液相与原化合物显然不同。 12二元相图的几何规律

(1) 两个单相区只能交于一点,而不能交成线段;

2)两个单相区之间,必定是一个由这两个单相构成的两相区;

(3)三相共存,必定是一条水平线,该水平线必须与由这3个相组合而成的3个两相区相邻。 (4)如果两个恒温转变中有两个是相同的相,那么在这两条水平线之间一定是由这两个相组成的两相区.

1纯铁的性能与应用

强度低、硬度低、韧性、塑性好

1538℃1394℃912℃L??????Fe??????Fe??????Fe

2渗碳体(cementite) 熔点高,硬而脆,塑性、韧性几乎为零 3