合金性能与相图的关系

1.合金的力学性能和物理性能

相图能够反映出不同成分合金室温时的组成相和平衡组织，而组成相的本质及其相对含量、分布状况又将影响合金的性能。如图2-21 所示表明了相图与合金力学性能及物理性能的关系。如图2-21 所示表明，合金组织为两相混合物时，若两相的大小与分布都比较均匀，合金的性能大致是两相性能的算术平均值，即合金的性能与成分呈直线关系。此外，当共晶组织十分细密时，其强度、硬度会偏离直线关系而出现峰值。单相固溶体的性能与合金成分呈曲线关系，能够反映出固溶强化的规律，而在对应化合物的曲线上则出现奇异点。

2.合金的铸造性能

图2-22 所示为合金铸造性能与相图的关系。其中，液相线与固相线间隔越大，其流动性越差，越易形成分散的孔洞(称分散缩孔，也称缩松)。共晶合金熔点低，流动性最好，易形成集中缩孔，不易形成分散缩孔。因此，铸造合金宜选择共晶或近共晶成分，有利于获得优质铸件。

图2-21　合金的使用性能与相图关系(www.xing528.com)

图2-22　合金的铸造性能与相图关系

3.相图的局限性

1)相图只给出了平衡状态的情况，平衡状态只有在很缓慢冷却和加热或者在给定温度长时间保温的条件下才能满足，而实际生产条件下合金很少能达到平衡状态。因此，用相图分析合金的相和组织时，必须注意该合金非平衡结晶条件下可能出现的相和组织以及与相图反映的相和组织状况的差异。

2)相图只能给出合金在平衡条件下存在的相、相的成分和其相对量，并不能反映相的形状、大小和分布，即不能给出合金组织的形貌状态。此外要说明的是，二元相图只反映二元系合金的相平衡关系，实际使用的金属材料往往不只限于两个组元，必须注意其他元素加入对相图的影响，尤其是其他元素含量较高时，二元相图中的相平衡关系可能完全不同。