二元相圖的應(yīng)用有哪些？
二元相圖的應(yīng)用有哪些？
在常壓下，相圖是材料狀態(tài)與成分、溫度之間關(guān)系的圖解。所以，相圖反映了不同材料結(jié)晶的特點(diǎn)；相圖還可以看作一定溫度下材料的成分與其組織之間的關(guān)系，而材料的組織及其相對(duì)含量又與材料的性能密切相關(guān)。因此，相圖與材料的成分、材料性能之間存在一定的聯(lián)系。對(duì)于金屬材料，相圖是研究合金的重要工具，利用它可以大致判斷二元合金的組織、力學(xué)性能、熱處理工藝性、鑄造性能及其他性能等，為材料的選用及工藝制定提供依據(jù)。
1. 根據(jù)相圖判斷合金的力學(xué)性能和物理性能
合金的力學(xué)性能取決于合金的組織，而組織則由相圖直接作出判斷，因此，根據(jù)相圖
可以大致判斷出合金的力學(xué)性能。
如圖所示，對(duì)于勻晶系固溶體的強(qiáng)度和硬度均高于純金屬，且隨著溶質(zhì)組元含量的增加而增加。這種強(qiáng)化稱(chēng)為固溶強(qiáng)化，是由于溶質(zhì)原子擠入晶格中，使其周?chē)a(chǎn)生彈性應(yīng)力場(chǎng)阻止位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而引起的。固溶強(qiáng)化是提高合金強(qiáng)度的重要途徑之一。在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，例如低碳鋼中加入合金元素Mn、Si等就是利用固溶強(qiáng)化來(lái)提高金屬?gòu)?qiáng)度的。
固溶體的塑性卻隨著溶質(zhì)組元的增加而降低。固溶體的電導(dǎo)率隨溶質(zhì)的增加而下降，而電阻隨溶質(zhì)量的增加而增加。工業(yè)上常用wNi為50%的Cu-Ni 合金制造加熱元件及可變電阻器的材料。
對(duì)于共晶系和包晶系，若形成兩相化合物，且混合物中兩相的大小及分布都比較均勻時(shí)，材料的性能是兩相的平均值，即性能與成分呈直線(xiàn)關(guān)系。當(dāng)共晶組織十分細(xì)密，且在不平衡結(jié)晶時(shí)出現(xiàn)偽共晶，其強(qiáng)度和硬度在共晶成分附近偏離直線(xiàn)關(guān)系而出現(xiàn)峰值，如圖中虛線(xiàn)所示。
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