二元相图杠杆定律（二元相图杠杆定律公式）

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铁碳合金相图怎么看?

1、铁碳相图描绘了铁与碳在不同温度下的互动关系，是连接合金性能与组成的桥梁。对于理解不同碳含量的铁碳合金的转变至关重要。铁碳相图中的关键组织：铁素体：体心立方结构，提供良好的韧塑性。奥氏体：面心立方结构，虽然塑性韧性较低，但可塑性强于铁素体。

2、间隙固溶体：在铁碳合金相图上，铁和碳化铁形成的固溶体都是间隙固溶体。这意味着碳原子填充在铁原子的晶格间隙中。溶碳能力差异：由于晶格中的孔隙特点不同，纯铁和碳化铁的溶碳能力也不同。这导致了在相图上出现不同的相区。

3、铁和碳可以形成固溶体，这种固溶体在铁碳合金相图上表现为特定的区域。铁碳合金中的固溶体主要是间隙固溶体，即碳原子填充在铁的晶格间隙中。由于铁的晶格类型不同，其溶碳能力也不同。** 相图的应用 铁碳合金相图是制定热加工工艺的重要依据。

【材科基干货】第44期:动图助你快速理解三元相图!(上)

首先，让我们理解三元相图的基本构造：三角形内每个点代表一个三元合金的特定成分，三个顶点代表三个组元，边代表二元系的成分。三角形边长为100%，边的顺序决定了组元含量的顺序。例如，等边三角形中，ef线上的点代表组元B含量恒定，Bg线代表组元A与C含量比值恒定。三元相图的三维模型展示了包含成分和温度的合金状态。

三元相图的基本理解如下：基本构造：三角形内每个点：代表一个三元合金的特定成分。三个顶点：分别代表三个组元。边：代表二元系的成分，边长为100%，边的顺序决定了组元含量的顺序。例如，在等边三角形中，ef线上的点代表组元B含量恒定，Bg线则代表组元A与C含量比值恒定。

三元共晶相图是三元相图的空间模型之一，在固态互不溶解情况下，由熔点、二元共晶点、三元共晶点及特殊面、特殊线、相及相区等关键元素定义其结构，对于理解三元合金的凝固过程和相变行为具有重要意义。

三元相图的实用方法 截面图是三维空间相图的一个截面，投影图则是将三元立体相图中所有相区的交线垂直投影到浓度三角形中，形成的三元相图的投影图。

吉布斯相律：吉布斯相律描述了处于热力学平衡状态的系统中自由度与组元数和相数之间的关系。它是理解相平衡和相图的基础。相图的定义：相图描述了平衡条件下的组元、外部条件以及相之间的关系，还包括相间的转化规律。相图是研究材料相平衡和相变的重要工具。

相图的奥妙： 相图是描述组元、条件与相间转化的视觉工具。在二元系统中，最多可以有两相共存；而在三元系统中，通过精确控制温度和成分，可以实现三相共存。相图通过展示不同条件下相的稳定区域，帮助我们理解材料的相变过程和性质变化。

铁碳相图里,含碳2.5%的合金凝固到室温后,各组织的相对量

经典题型包括：默画铁碳相图，理解反应式，描述冷却过程和组织，以及计算相和组织的量。例如，默画时，要理解1394℃、912℃的同素异构转变和三个反应温度。对于题型3，要记住冷却曲线图的关键点，如液相线、共晶线和共析线。对于难度较大的题型4，杠杆定律是解题工具，如计算室温下α和Fe3C的相对含量。

铁碳合金按含碳量和室温平衡组织的不同，铁碳合金分为七种，不是六种，它们分别是：\r\n含碳量0~0.0218%，为工业纯铁。组织为：铁素体+三次渗碳体。\r\n含碳量0.0218~0.77%，为亚共析钢。组织为：珠光体+铁素体\r\n含碳量恰好为0.77%，则为共析钢。

含碳量0.4%的铁碳合金是亚共析钢，你不是有铁碳相图吗？从铁碳相图可以看出，常温下组织组成物是P+F，即铁素体+珠光体，相组成物是a-Fe+Fe3C，即铁素体+渗碳体。各组织组成物的质量含量是多少，根据杠杆定律可知。WF=（0.77-0.4）／（0.77-0.0218）=0.37/0.7482≈0.495=45%。

因此，对于铁碳合金相图中的组织碳质量分数，研究通常集中在含碳量低于69%的范围内。在工程实践中，大多数铁碳合金的含碳量被严格控制在00%以下。超过这个数值，不仅Fe3C难以形成，而且合金的性能也会大幅度下降。

机械工程材料中的铁碳合金相图，用一个巧妙的口诀来记忆：温度成分坐标定，铁碳二元不可忘。三线三点有特色，九星五弧交相织。共晶共析连线记，十二面区组织标识。基本组织先标定，相间组织显灵动。成分分析定结构，锻造处理缺不得。

间隙固溶体：在铁碳合金相图上，铁和碳化铁形成的固溶体都是间隙固溶体。这意味着碳原子填充在铁原子的晶格间隙中。溶碳能力差异：由于晶格中的孔隙特点不同，纯铁和碳化铁的溶碳能力也不同。这导致了在相图上出现不同的相区。

铁碳合金相图中杠杆定律的运用

1、ωc = 0.30 %二元相图杠杆定律的铁碳合金 属于亚共析钢，共析反应之后二元相图杠杆定律的组织是由先共析铁素体+珠光体组成。这个可以通过杠杆定律来计算：WF=（0.77-0.30）/（0.77-0.0218）=0.47/0.7482=0.628174284950548≈0.63=63%。即先共析铁素体占有总量二元相图杠杆定律的63%。折合公斤数为：10 kgX63%=3kg，而珠光体的量为10-3=7公斤。

2、三元相图还涉及三相平衡，包括共晶、共析、偏晶和包晶转变。通过水平截面和垂直截面，可以分析不同温度和成分下的相平衡情况，如杠杆定律和相区接触法则的应用。理解三元相图的关键是掌握重要思考题，例如寻找特定成分点，以及识别包晶转变在四相平衡平面的分布。

3、思路：珠光体是共析转变的产物，珠光体中的渗碳体含量是不变的，可以通过杠杆定律来计算，大约是26%，该钢含有珠光体47%，故不计算别的组织中渗碳体的含量，只这个47%的珠光体中的渗碳体含量为47%X26%=4242%，二元相图杠杆定律你说整个钢中总渗碳体量才9%，所以，这样的铁碳合金根本就不存在。

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