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(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，E點發(fā)生三元共晶轉(zhuǎn)變：L→A+B +C 。

E點稱為三元共晶點(四相平衡)，E點與該溫度下3個固相成分點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)）；

一個四相區(qū)L＋A＋B＋C(過E點水平面)

二、 水平截面圖

水平截面圖如圖5-79。可以利用水平截面圖分析合金在不同溫度下所處的相平衡狀態(tài)，并可運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），三角形的三個邊相鄰接的是兩相平衡區(qū)，三角形的三個頂點與單相區(qū)相接，分別表示該溫度下三個平衡相的成分。

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，三個平衡相成分固定不變。在直邊三角形內(nèi)可以運用重心法則計算相的相對含量。

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

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