2、二元共晶相圖當(dāng)兩組元在液態(tài)下完全互溶，在固態(tài)下有限互溶,并發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí)所構(gòu)成的相圖稱(chēng)作共晶相圖。以Pb-Sn相圖為例進(jìn)行分析。Pb-Sn合金相圖成分（wt%Sn）溫度（℃）PbSn⑴相圖分析①相：相圖中有L、、三種相,是溶質(zhì)Sn在Pb中的固溶體，是溶質(zhì)Pb在Sn中的固溶體。②相區(qū)：相圖中有三個(gè)單相區(qū)：

L、、；三個(gè)兩相區(qū)：

L+、L+、+；一個(gè)三相區(qū)：即水平線CED。AB④固溶線:

溶解度點(diǎn)的連線稱(chēng)固溶線。相圖中的CF、DG線分別為Sn在Pb中和Pb在Sn中的固溶線。固溶體的溶解度隨溫度降低而下降。③液固相線：液相線AEB，固相線ACEDB。A、B分別為Pb、Sn的熔點(diǎn)。AB在一定溫度下，由一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)都不相同的新固相的轉(zhuǎn)變稱(chēng)作共晶轉(zhuǎn)變或共晶反應(yīng)。⑤共晶線：水平線CED叫做共晶線。在共晶線對(duì)應(yīng)的溫度下（183

℃），E點(diǎn)成分的合金同時(shí)結(jié)晶出C點(diǎn)成分的

固溶體和D點(diǎn)成分的

固溶體，形成這兩個(gè)相的機(jī)械混合物：LE

?(C+D)AB共晶反應(yīng)的產(chǎn)物，即兩相的機(jī)械混合物稱(chēng)共晶體或共晶組織。發(fā)生共晶反應(yīng)的溫度稱(chēng)共晶溫度。代表共晶溫度和共晶成分的點(diǎn)稱(chēng)共晶點(diǎn)。Pb-Sn共晶組織共晶體長(zhǎng)大示意圖Sn原子擴(kuò)散Pb原子擴(kuò)散具有共晶成分的合金稱(chēng)共晶合金。在共晶線上，凡成分位于共晶點(diǎn)以左的合金稱(chēng)亞共晶合金，位于共

晶點(diǎn)以右的合金稱(chēng)過(guò)共晶合金。凡具有共晶線成分的合金液體冷卻到共晶溫度時(shí)都將發(fā)生共晶反應(yīng)。L+CDAB⑵合金的結(jié)晶過(guò)程①含Sn量小于C點(diǎn)合金(Ⅰ合金)的結(jié)晶過(guò)程在3點(diǎn)以前為勻晶轉(zhuǎn)變，結(jié)晶出單相固溶體，這種直接從液相中結(jié)晶出的固相稱(chēng)一次相或初生相。.2溫度降到3點(diǎn)以下，固溶體被Sn過(guò)飽和，由于晶格不穩(wěn)，開(kāi)始析出（相變過(guò)程也稱(chēng)析出）新相—相。由已有固相析出的新固相稱(chēng)二次相或次生相,由析出的二次用Ⅱ表示。。形成二次相的過(guò)程稱(chēng)二次析出,是固態(tài)相變的一種。H由于二次相析出溫度較低，一般十分細(xì)小。室溫下Ⅱ的相對(duì)重量百分比為：隨溫度下降，和相的成分分別沿CF線和DG線變化，Ⅱ的重量增加。Ⅰ合金室溫組織為+Ⅱ

。成分大于D點(diǎn)合金結(jié)晶過(guò)程與Ⅰ合金相似，室溫組織為

+

Ⅱ。ABCDEFG②共晶合金(Ⅱ合金)的結(jié)晶過(guò)程液態(tài)合金冷卻到E點(diǎn)時(shí)同時(shí)被Pb和Sn飽和,發(fā)生共晶反應(yīng)：LE?(C+D)

。19.2wt%Sn溫度,℃1’析出過(guò)程中兩相相間形核、互相促進(jìn)、共同長(zhǎng)大，因而共晶組織較細(xì)，呈片、棒、點(diǎn)球等形狀。共晶組織形態(tài)

層片狀(Al-CuAl2定向凝固)條棒狀(Sb-MnSb橫截面)螺旋狀（Zn-Mg）Pb-Sn共晶組織共晶組織形態(tài)針狀共晶樹(shù)枝狀共晶放射狀共晶螺旋狀共晶在共晶轉(zhuǎn)變過(guò)程中，L、、三相共存,三個(gè)相的量在不斷變化，但它們各自成分是固定的。共晶組織中的相稱(chēng)共晶相.共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)，和相的相對(duì)重量百分比為：E(61.9)D(97.5)C(19.2)共晶結(jié)束后，隨溫度下降，

和

的成分分別沿CF線和DG線變化，并從共晶

中析出Ⅱ

，從共晶

中析出Ⅱ

，由于共晶組織細(xì)，

Ⅱ與共晶結(jié)合，

Ⅱ與共晶

結(jié)合，共晶合金的室溫組織仍為(+)共晶體。室溫下兩相的相對(duì)重量百分比是多少？Pb-Sn共晶合金組織③亞共晶合金(Ⅲ合金)的結(jié)晶過(guò)程合金液體在2點(diǎn)以前為勻晶轉(zhuǎn)變。冷卻到2點(diǎn)，固相成分變化到C點(diǎn)，液相成分變化到E點(diǎn),

此時(shí)兩相的相對(duì)重量為：在2點(diǎn)，具有E點(diǎn)成分的剩余液體發(fā)生共晶反應(yīng)：L?(+)，轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿ЫM織，共晶體的重量與轉(zhuǎn)變前的液相重量相等,即QE=QL反應(yīng)結(jié)束后，在共晶溫度下、

兩相的相對(duì)重量百分比為：溫度繼續(xù)下降，將從一次

和共晶

中析出Ⅱ，從共晶

中析出Ⅱ。其室溫組織為Ⅰ+(+)+Ⅱ。亞共晶合金的結(jié)晶過(guò)程如何求室溫下三種組織組成物的相對(duì)重量？④過(guò)共晶合金結(jié)晶過(guò)程與亞共晶合金相似，不同的是一次相為,二次相為Ⅱ室溫組織為Ⅰ+(+)+Ⅱ。Pb-Sn合金的結(jié)晶過(guò)程⑶組織組成物在相圖上的標(biāo)注組織組成物是指組成合金顯微組織的獨(dú)立部分。Ⅰ和Ⅰ,Ⅱ和Ⅱ,共晶體(+)都是組織組成物。相與相之間的差別主要在結(jié)構(gòu)和成分上。組織組成物之間的差別主要在形態(tài)上。如Ⅰ、Ⅱ和共晶的結(jié)構(gòu)成分相同，屬同一個(gè)相，但它們的形態(tài)不同，分屬不同的組織組成物。將組織組成物標(biāo)注在相圖中，可使所標(biāo)注的組織與顯微鏡下觀察到的組織一致。Pb-Sn亞共晶組織組織組成物在相圖上的標(biāo)注3、二元包晶相圖當(dāng)兩組元在液態(tài)下完全互溶，在固態(tài)下有限互溶，并發(fā)生包晶反應(yīng)時(shí)所構(gòu)成的相圖稱(chēng)作包晶相圖。以Pt-Ag相圖為例簡(jiǎn)要分析L+L+L+⑴相圖分析單相區(qū)：L、、β二相區(qū)：L+、L+、+三相區(qū)：L++（水平線PDC）在一定溫度下，由一個(gè)液相包著一個(gè)固相生成另一新固相的反應(yīng)稱(chēng)包晶轉(zhuǎn)變或包晶反應(yīng)。水平線PDC稱(chēng)包晶線，與該線成分對(duì)應(yīng)的合金在該溫度下發(fā)生包晶反應(yīng)：LC+P?βD

。該反應(yīng)是液相L包著固相,新相β在L與α的界面上形核，并向L和兩個(gè)方向長(zhǎng)大。⑵合金的結(jié)晶過(guò)程①

包晶成分合金：勻晶包晶二次析出。室溫組織為β+II②PD成分合金：勻晶包晶二次析出。室溫組織為+βII+β+II時(shí)間溫度4、形成穩(wěn)定化合物的二元相圖穩(wěn)定化合物是指在熔化前不發(fā)生分解的化合物(如Mg-Si系的Mg2Si和Fe-C系的Fe3C)。其成分固定，在相圖中是一條垂線(代表一個(gè)單相區(qū))。垂足是其

成分,頂點(diǎn)是其熔點(diǎn),結(jié)晶過(guò)程同純金屬.分析這類(lèi)相圖時(shí)，可把穩(wěn)定化合物當(dāng)作純組元看待，將相圖分成幾個(gè)部分進(jìn)行分析.Mg2SiMg2Si+SiMg+Mg2SiSiL+Mg2SiL+SiL+Mg2SiL+Mg圖為具有共析轉(zhuǎn)變的二元合金相圖。圖中A、B為兩組元，合金結(jié)晶后得到γ固溶體，γc固溶體在衡溫下進(jìn)行共析轉(zhuǎn)變：γc→αd+βe

(因?yàn)楣参鲛D(zhuǎn)變是在固態(tài)下進(jìn)行的，轉(zhuǎn)變溫度較低，原子擴(kuò)散困難，因而過(guò)冷度較大。與共晶體相比，共析體的組織較細(xì)小且均勻。共析反應(yīng)的二元相圖共析轉(zhuǎn)變也是固態(tài)相變。最常見(jiàn)的共析轉(zhuǎn)變是鐵碳合金中的珠光體轉(zhuǎn)變:S?

P+Fe3C。5、具有共析反應(yīng)的二元相圖共析反應(yīng)(共析轉(zhuǎn)變)是指在一定溫度下，由一定成分的固相同時(shí)析出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)完全不同的新固相的過(guò)程。PS(—奧氏體，—鐵素體，F(xiàn)e3C—滲碳體)共析相圖與共晶相圖相似，對(duì)應(yīng)的有共析線(PSK線)、共析點(diǎn)(S點(diǎn))、共析溫度、共析成分、共析合金(共析成分合金)、亞共析合金(共析線上共析點(diǎn)以左的合金)、過(guò)共析合金(共析線上共析點(diǎn)以右的合金)。鐵碳合金相圖共析反應(yīng)的產(chǎn)物是共析體（鐵碳合金中的共析體稱(chēng)珠光體），也是兩相的機(jī)械混合物（鐵素體+滲碳體)。與共晶反應(yīng)不同的是，共析反應(yīng)的母相是固相，而不是液相。另外，由于固態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)冷度大，因而共析組織比共晶組織細(xì)。珠光體恒溫下由一個(gè)固相同時(shí)析出兩個(gè)成分結(jié)構(gòu)不同的新固相。

?

+共析反應(yīng)恒溫下由一個(gè)液相包著一個(gè)固相生成另一個(gè)新的固相。L

+

?包晶反應(yīng)恒溫下由一個(gè)液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分結(jié)構(gòu)不同的新固相。L?+共晶反應(yīng)說(shuō)明反應(yīng)式圖形特征反應(yīng)名稱(chēng)常見(jiàn)三相等溫水平線上的反應(yīng)7、相圖與合金性能之間的關(guān)系⑴相圖與合金力學(xué)性能、物理性能的關(guān)系①兩相機(jī)械混合物的合金:性能與合金成分呈直線關(guān)系，是兩相性能的算術(shù)平均值，如：混=?Q

+β?Qβ

HB混=HB

?Q

+HBβ?