三元共晶相图：固态互不溶解的晶体知识探秘（上）

固态互不溶解的三元共晶相图（上）

固态互不溶解的三元共晶相图是指三组元在液态下无限互溶，而在固态下互不溶解的三元共晶相图。

一、   空间模型

空间模型如下图，它由三个(A-B、B-C、C-A)简单二元系合金在液态无限互溶、在固态下互不溶解的二元共晶相图组成。

图中e1E、e2E、e3E为三条三相平衡共晶线，分别发生二元共晶转变：L→A+B  L→B+C  L→A+C。三条三相平衡共晶线交于E点，E点发生三元共晶转变：L→A+B +C 。

E点称为三元共晶点(四相平衡)，E点与该温度下3个固相成分点m、p、n组成的平面为四相(L、A、B、C)平衡平面称为四相平衡共晶平面。

（vid三元简单共晶相图介绍）

三元共晶相图的相区

相区：（fla三元相图在固态下互不溶解共晶相图分布）。

液相区L(液相面以上)；

三个液固两相区 L＋A  L＋B  L＋C(液相面和二元共晶转变面之间)（vid简单共晶两相区）；

三个液固三相区L＋A＋B  L＋B＋C  L＋C＋A(二元共晶面与三元共晶面之间)；一个固相三相区A＋B＋C(固相面mpne以下) （vid简单共晶三相区）；

一个四相区L＋A＋B＋C(过E点水平面)

                             

二、 水平截面图

水平截面图如图5-79。可以利用水平截面图分析合金在不同温度下所处的相平衡状态，并可运用直线法则和重心法则，确定合金中各相的成分及其含量。利用系列等温截面图可分析合金在不同温度下的相平衡状态及冷却时相转变过程。

（vid三元简单共晶相图水平截面介绍7组、 fla简单共晶等温截面图） 

等温截面的三相平衡区都是直边三角形（共轭三角形），三角形的三个边相邻接的是两相平衡区，三角形的三个顶点与单相区相接，分别表示该温度下三个平衡相的成分。

位于共轭三角形内的合金，其成分在共轭三角形内变动时，三个平衡相成分固定不变。在直边三角形内可以运用重心法则计算相的相对含量。

与三元相图空间模型相对照可以看出，三角形三个直边实际上是水平截面与三个棱柱体侧面的交线，三个顶点是水平截面与三棱柱体棱边的交点。

三相区由三相平衡三角形滑动而成，三条棱边线分别表示了三相平衡共存时每一相的成分随温度的变化迹线，故称成分变温线(单变量线) 。

审核编辑：黄飞