三元共晶相圖：固態(tài)互不溶解的晶體知識探秘（上）

固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖（上）

固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖是指三組元在液態(tài)下無限互溶，而在固態(tài)下互不溶解的三元共晶相圖。

一、 空間模型

空間模型如下圖，它由三個(gè)(A-B、B-C、C-A)簡單二元系合金在液態(tài)無限互溶、在固態(tài)下互不溶解的二元共晶相圖組成。

圖中e1E、e2E、e3E為三條三相平衡共晶線，分別發(fā)生二元共晶轉(zhuǎn)變：L→A+B L→B+C L→A+C。三條三相平衡共晶線交于E點(diǎn)，E點(diǎn)發(fā)生三元共晶轉(zhuǎn)變：L→A+B +C 。

E點(diǎn)稱為三元共晶點(diǎn)(四相平衡)，E點(diǎn)與該溫度下3個(gè)固相成分點(diǎn)m、p、n組成的平面為四相(L、A、B、C)平衡平面稱為四相平衡共晶平面。

（vid三元簡單共晶相圖介紹）

三元共晶相圖的相區(qū)

相區(qū)：（fla三元相圖在固態(tài)下互不溶解共晶相圖分布）。

液相區(qū)L(液相面以上)；

三個(gè)液固兩相區(qū) L＋A L＋B L＋C(液相面和二元共晶轉(zhuǎn)變面之間)（vid簡單共晶兩相區(qū)）；

三個(gè)液固三相區(qū)L＋A＋B L＋B＋C L＋C＋A(二元共晶面與三元共晶面之間)；一個(gè)固相三相區(qū)A＋B＋C(固相面mpne以下) （vid簡單共晶三相區(qū)）；

一個(gè)四相區(qū)L＋A＋B＋C(過E點(diǎn)水平面)

二、 水平截面圖

水平截面圖如圖5-79?？梢岳盟浇孛鎴D分析合金在不同溫度下所處的相平衡狀態(tài)，并可運(yùn)用直線法則和重心法則，確定合金中各相的成分及其含量。利用系列等溫截面圖可分析合金在不同溫度下的相平衡狀態(tài)及冷卻時(shí)相轉(zhuǎn)變過程。

（vid三元簡單共晶相圖水平截面介紹7組、 fla簡單共晶等溫截面圖）

等溫截面的三相平衡區(qū)都是直邊三角形（共軛三角形），三角形的三個(gè)邊相鄰接的是兩相平衡區(qū)，三角形的三個(gè)頂點(diǎn)與單相區(qū)相接，分別表示該溫度下三個(gè)平衡相的成分。

位于共軛三角形內(nèi)的合金，其成分在共軛三角形內(nèi)變動時(shí)，三個(gè)平衡相成分固定不變。在直邊三角形內(nèi)可以運(yùn)用重心法則計(jì)算相的相對含量。

與三元相圖空間模型相對照可以看出，三角形三個(gè)直邊實(shí)際上是水平截面與三個(gè)棱柱體側(cè)面的交線，三個(gè)頂點(diǎn)是水平截面與三棱柱體棱邊的交點(diǎn)。

三相區(qū)由三相平衡三角形滑動而成，三條棱邊線分別表示了三相平衡共存時(shí)每一相的成分隨溫度的變化跡線，故稱成分變溫線(單變量線) 。

審核編輯：黃飛