二元合金共晶相图及其共晶转变

在二元合金系中，两组元在液态下能完全互溶，固态下只能有限互溶，形成与两组元成分和结构完全不同的固相，并发生共晶转变，所构成的相图称为共晶相图。具有这类相图的合金有Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Cu、Al-Si、Zn-Sn等。

图3.12为Pb-Sn合金相图。其中，adb为液相线，acdeb为固相线。其合金系有3种相：Pb与Sn形成的液体L相，Sn溶于Pb中的有限固溶体α相，Pb溶于Sn中的有限固溶体β相。相图中有3个单相区（L、α、β相区）；3个双相区（L+α、L+β、α+β相区）；一条L+α+β的三相共存线（水平线cde）。d点为共晶点，表示此点成分（共晶成分）的合金冷却到此点所对应的温度（共晶温度）时，共同结晶出c点成分的α相和e点成分的β相。

图3.12　Pb-Sn合金相图(https://www.xing528.com)

发生共晶反应时有三相平衡共存，它们各自的成分是确定的，反应在恒温下进行。共晶转变的产物为两个固相的机械混合物，称为共晶体。水平线cde为共晶反应线，合金平衡结晶时都会发生共晶反应。

cf线为Sn在α相中的溶解度线（或α相的固溶线）。当温度降低时，固溶体的溶解度下降。

Sn含量大于f点的合金从高温冷却到室温时，从α相中析出β相降低其Sn含量。从固态α相中析出的β相称为二次β，常写作βⅡ。这种二次结晶可表达为α→βⅡ。

eg为Pb在β相中的溶解度线（或β相的固溶线）。Sn含量小于g点的合金，冷却过程中同样发生二次结晶，析出二次α：β→αⅡ。