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共晶焊接為什麼在恆溫

發布時間: 2021-02-23 13:54:34

① 共晶反應的特點

發生共晶反應來時有三相共存,自它們各自的成分是確定的,反應在恆溫下平衡地進行。
最簡單的共晶反應是在二元合金系統中,具有共晶成分的液體L,在共晶溫度下同時凝固形成兩固體相α和β共晶組織。通常用公式L→a+β表示。在此共晶反應溫度下,出現L、α及β三相共存。以此方式凝固的合金為共晶合金。偏離共晶成分的合金組織為亞共晶或過共晶。
發生共晶反應的合金的結晶
Pb-Sn合金相圖中有三種相
Pb與Sn形成的液溶體L相
Sn溶於Pb中的有限固溶體α相
Pb溶於Sn中的有限固溶體β相
相圖中有三個單相區:L、α、β
三個雙相區:L+α、L+β、α+β
一條L+α+β的三相共存線(水平線cde)。這種相圖稱為共晶相圖。
(Al-Si、Ag-Cu合金也具有共晶相圖。)

② 共晶轉變是不是恆溫轉變

是恆溫

③ 發生共晶反應時為什麼結晶溫度沒有變 就像鐵含碳量在2.11%~6069%時的共晶反應。

共晶系合復金都會發生共晶制反應,以典型的共晶反應合金Pb-Sn為例,共晶反應式 L——>α+β。根據相律,對於二元系系統,三相平衡共存時系統的自由度f=0,因此,這種反應必在恆溫下進行,而且反應過程中三個相的成分也不變。
因此,自由度f=0,必然是反應在恆溫下發生,在降溫過程中,凝固點也就是恆溫點,也即,終止的凝固點在同一溫度。

④ 純金屬的結晶為什麼是在恆溫下進行

主要是為了得到確定的晶型.溫度不同金屬在結晶是的凝聚態不同

⑤ 共晶合金凝固需要過冷度嗎

所有凝固過程都需要過冷度,從熱力學角度來看,純金屬凝固也是在恆溫條件下進行的。版
低速定向權凝固過程中包括成分過冷和曲率過冷兩項。如果您對這個問題感興趣的話可以參考共晶凝固經典理論-JH模型,Lamellar and Rod Eutectic Growth,請搜索網路文庫,具體網址不讓發

⑥ 共晶轉變是在恆溫下進行的,對還是錯


共晶成分的液相在共晶溫度下同時析出兩個固相,凝固過程是等溫的。
請回顧一下熱力回學中化答學勢的概念。化學勢就是自由能對成分的偏導,可以想像化學勢是表徵合金成分變化的趨勢。簡單地說化學勢是表徵原子向外輸送的能力。
在共晶點情況下,C成分的a相、e成分的b相以及d成分的液相,三相的化學勢相等,成為共晶平衡。

⑦ 純金屬的結晶為什麼是在恆溫下進行

純金屬結晶是在某個溫度下進行;而合金結晶是在某個溫度范圍進行。
純金屬結晶是物質由液態→固態的過程稱為凝固,由於液態金屬凝固後一般都為晶體,所以液態金屬→固態金屬的過程也稱為結晶。
液態金屬的結構:經研究發現在略高於熔點時,液態金屬的結構具有以下特點: 1) 是近程有序遠程無序結構; 2) 存在著能量起伏和結構起伏。

結晶過程的宏觀現象:研究液態金屬結晶的最常用、最簡單的方法是熱分析法。它是將金屬放入坩堝中,加熱熔化後切斷電源,用熱電偶測量液態金屬的溫度與時間的關系曲線,該曲線稱為冷卻曲線或熱分析曲線,見圖1.26。由該曲線可以看出,液態金屬的結晶存在著兩個重要的宏觀。
1、過冷現象
實際結晶溫度T總是低於理論結晶溫度Tm的現象,稱為過冷現象,它們的溫度差稱為過冷度,用△T表示,,純金屬結晶時的△T大小與其本性、純度和冷卻速度等有關。實驗發現液態金屬的純度低△T小,冷卻速度慢,△T小,反之相反。
2、結晶過程伴隨潛熱釋放
由純金屬的冷卻曲線可以看出它是在恆溫下結晶,即隨時間的延長液態金屬的溫度不降低,這是因為在結晶時液態金屬放出結晶潛熱,補償了液態金屬向外界散失的熱量,從而維持在恆溫下結晶。當結晶結束時其溫度隨時間的延長繼續降低。

金屬結晶的微觀基本過程:由於金屬是不透明的,所以無法直接觀察到其結晶的微觀過程,但通過對透明有機物結晶過程的觀察,發現金屬結晶的微觀過程,就是原子由液態的短程有序逐漸向固態的長程有序轉變的過程。
當液態金屬過冷到其Tm以下時,它的尺寸最大的短程有序的原子集團,通過結晶潛熱的釋放排列成長程有序的小晶體,該小晶體稱為晶核,該過程稱為形核。晶核一旦形成就可不斷地長大,同時其它尺寸較大的短程有序的原子集團又可形成新的晶核。因此純金屬的結晶過程是晶核不斷的形成和長大的交替重疊進行的過程。所以結晶後為多晶體,如在結晶時控制好只讓一個晶核形成和長大就可得到單晶體。

金屬結晶的熱力學條件:
由熱力學第二定律可知,物質遵循能量最小原理,即物質總是自發地向著能量降低的方向轉化。在等壓條件下液、固態金屬的自由能與溫度的關系曲線,都是單調減上凸曲線,並且兩者斜率不同,由熱力學表達式可知液相的斜率大於固相,因為液態時原子排列的混亂程轉度大,S液>S固,兩曲線交點的溫度為金屬的理論結晶溫度即熔點。這時液、固兩相的自由能相等,液、固兩相處於動態平衡狀態,兩相可以長期共存。①當T=Tm時,G液=G固,兩相共存;②當T>Tm時,G液G固,金屬結晶成固體,而△G=G固-G液<0,為結晶的驅動力,由此可知過冷是結晶的必要條件,△T越大,結晶驅動力越大,結晶速度越快。

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