合金相圖是用來描述合金在不同溫度和成分下的相組成和相變的圖示。在合金相圖中,通常呈現的是處於熱力學平衡態的相,即系統自由能最小的狀態。相圖中的線條代表了合金在不同溫度和成分下的相變邊界。
勻晶相圖及固溶體的結晶部分,液相線以上表示液相,固相線以下表示固相,兩者之間的區域則是固液共存相。液相線表示合金在冷卻過程中開始結晶的溫度,而固相線則表示加熱過程中固態合金開始熔化的溫度。等溫線(如L1和阿爾法1)表示在特定溫度下合金的組成,冷卻時合金在此線上開始結晶,加熱時固態合金在此線上開始熔化。
在降溫過程中,液相和固相的相對量可以通過槓桿定律計算。平衡分配係數與1的偏差越大,溶質原子在液相和固相之間的再分配就越難。固相擴散後進行再分配,形成新組分的固相。如果不擴散,就會出現成分不均勻的現象,即偏析。
偏析是指成分不均勻的現象,例如枝晶方式結晶時,枝幹先結晶,然後是枝條結晶,導致成分分佈不均勻。
總結來說,合金相圖的解讀需要關注以下幾點:
熱力學平衡態:相圖中呈現的是處於平衡態的相。
液相線和固相線:分別代表合金冷卻時開始結晶和加熱時開始熔化的溫度。
等溫線:表示特定溫度下合金的組成。
槓桿定律:用於計算降溫過程中液相和固相的相對量。
偏析:成分不均勻的現象,特別是在枝晶結晶過程中。