工程材料网络课程 2.2 金属材料的结构 2.2.4 金属的结晶(6)

两个组元形成的合金系称为二元合金系，由三个组元形成的合金系称为三元合金系，如此类推。合金相图就是用图解的方法表示合金系中合金的状态、组织、温度和成分之间的关系，又称为平衡相图或状态图。利用合金相图可以知道各种成分的合金在不同的温度具有哪些相，各相的相对含量、成分以及温度变化时可能发生的变化，依据合金相图的分析和使用，有助于了解合金的组织状态和预测合金的性能，也可按要求研究配制新的合金。相图在生产中，可以作为制定金属材料熔炼、铸造、锻造和热处理等工艺规程的重要依据；也可以作为陶瓷材料选配原料、制定生产工艺、分析性能的重要依据。

　　如果合金在某一温度停留任意长的时间，合金中各相的成分都是均匀的和不变的，各相的相对质量也不变，那么该合金就处于相平衡状态，此时合金中的各相称为平衡相，而由这些平衡相所构成的组织称为平衡组织。相平衡是合金的自由能处于最低的状态，也就是合金最稳定的状态。合金总是力图通过原子扩散趋于这种状态。如果合金在其结晶过程中或相变过程中的冷却速度非常缓慢，那么由于其原子有充分的时间进行扩散，所以合金中的各相将近似处于平衡状态，这种冷却方式称为平衡冷却，而这种处于相平衡状态的结晶或相变方式称为平衡结晶。

（1）二元合金相图的建立